Brevet FR2613012A1 — publié le 19880930

L'invention se rapporte à un renvoi d'angle à pignons coniques, notamment pour machines agricoles, com- prenant un carter de renvoi et des arbres d'entrée et de sortie montés rotatifs dans le carter et à chacun des- quels est associé un pignon conique, et o les axes des arbres se croisent, et au moins l'un des arbres est mon- té flottant. Dans les machines agricoles, l'outil travail- lant forme en général un angle et, fréquemment, un angle droit, avec le sens de la marche de l'aoppareil. En, outre, les outils travaillants doivent fréquemment être réglables, aussi bien en hauteur que latéralement. Le déplacement latéral sert à faire varier la largeur de travail. Les machines agricoles sont normalement des constructions soudées du type cadre. Il est fréquent que les consoles montées sur de tels cadres et destinées à recevoir les mécanismes ne se trouvent pas dans la posi- tion exacte qui serait nécessaire. Par ailleurs, ces ca- dres peuvent subir des torsions. Tous ces facteurs con- duisent à imposer des contraintes additionnelles aux élé- ments d'entraînement, ou à une usure prématurée des méca- nismes utilisés. On connait des renvois d'angles à pignons coni- ques qui trouvent utilisation dans la construction méca- nique générale, dans les applications o un renvoi du mouvement de rotation permet de donner une construction plus compacte à la chaîne cinématique. Par ailleurs, les renvois d'angle à pignons coniques peuvent être utilisés avec avantage pour diviser la puissance. En partant de cet état de fait, l'invention se donne pour but de proposer un renvoi d'angle à pignons coniques qui améliore les possibilités de variation du montage et permette, avec un volume de construction aus- si réduit que possible, d'introduire et de transmettre le mouvement de rotation d'un élément menant à un autre élément à entraîner qui change de position par rapport au renvoi ou à la sortie du renvoi, sans que des con- traintes n'exercent d'influences destructrices sur les paliers ni sur l'entraînement. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait qu'au moins l'un des arbres, constituant un bout d'arbre, est rigidement solidaire d'un élément d'un joint, en particulier de l'élément extérieur d'un joint homocinétique, et, en particulier, est d'une seule pièce avec ce bout d'arbre ou avec cet élément du joint et en ce que l'unité composée du bout d'arbre et de l'élément extérieur du joint est montée rotative dans le carter du renvoi par un palier monté sur l'élément extérieur du joint et par un palier agencé sur le bout d'arbre, à dis- tance du premier palier. Cette constitution apporte l'avantage d'un mode de construction compact. Par ailleurs, le renvoi peut as- surer une nouvelle fonction, à savoir, la fonction de permettre des variations angulaires et éventuellement des mouvements de translation de son entrée ou de sa sor- tie par rapport aux éléments mobiles de la chaîne cinéma- tique dont la position varie par rapport au renvoi. On observe surtout de telles variations de position dans les appareils agricoles dans lesquels les mouvements d'entrée sont pris sur une prise de force. Cette disposi- tion apporte par ailleurs l'avantage de ne nécessiter au- cun autre élément de liaison entre le joint et le bout d'arbre puisque ce bout d'arbre fait partie de l'élément extérieur du joint. Lorsque le renvoi d'angle se raccor- de directement à la chaîne cinématique Drincipale, on ob- tient en outre un autre avantage consistant en ce que, au total, on gagne en longueur de montage pour l'arbre de transmission principal, ce qui entraTne une réduction de l'angle d'inclinaison. Selon une autre caractéristique, le bout d'ar- bre de l'élément extérieur du joint est muni, à son ex- trémité libre, d'une surface de portée de palier desti- née à recevoir un palier tandis que, dans sa région in- termédiaire dirigée vers l'élément extérieur du joint, il est muni de deux régions cannelées destinées au monta- ge, solidairement en rotation et éventuellement bloqué dans la direction axiale, d'un pignon conigue qui présen- te un perçage muni d'une cannelure correspondante. La possibilité d'associer le pignon conique à l'une ou l'au- tre des régions cannelées permet d'inverser le sens de rotation par rapoort au mouvement d'entrée. Pour le mon- tage, on peut avantageusement utiliser dans ce cas les bouts d'arbres de l'élément du joint. Etant donné que, du fait qu'on utilise des pi- gnons coniques, il se développe des forces axiales dans la transmission du couple, il est prévu que l'un des pa- liers soit d'une construction appropriée pour absorber les forces axiales. Pour obtenir un mode de construction aussi compact que possible, il est prévu que la surface extérieure de l'élément extérieur du joint forme un che- min de roulement intérieur pour les corps roulants du pa- lier correspondant. Ceci permet d'économiser la bague in- térieure d'un roulement séoaré. Pour la constitution du joint homocinétique, on dispose de deux possibilités qui correspondent à diffé- rents besoins de modes de mouvement des éléments de la chatne cinématique qui sont raccordés à ce joint. Il est possible de prévoir un joint qui Dermette uniquement des mouvements d'inclinaison. Toutefois, il est aussi conce- vable de prévoir un joint homocinétique dans lequel l'élément intérieur du joint peut décrire des mouvements d'inclinaison et de translation axiale par rapport à l'élément extérieur du joint. Cette configuration permet également de compenser d'une façon simple les tolérances de montage sans que les écarts n'aient de conséquences négatives sur les propriétés de régularité de marche o les propriétés fonctionnelles du renvoi d'angle à pi- gnons coniques. Pour assurer l'étanchéité de l'unité, une qarni- ture d'étanchéité est agencée entre l'élément extérieur du joint et le carter du renvoi. Toutefois, il est égale- ment possible de monter une garniture d'étanchéité, en particulier un soufflet ou des éléments d'étanchéité com- parables, entre le carter du renvoi et l'élément inté- rieur du joint ou un élément solidaire de cet élément in- térieur. Dans cette construction, le soufflet est monté fixe par rapport au carter du joint et il est assemblé à l'élément intérieur du joint ou à un arbre de sortie so- lidaire de cet élément intérieur par l'intermédiaire d'une bague de retenue qui admet un mouvement relatif. Avec ce mode de construction, il est possible d'intégrer le joint dans le circuit de lubrification du renvoi d'an- gle à pignons coniques. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 représente un dispositif d'entrat- nement comprenant des renvois d'angle à pignons coni- ques; la figure 2 est une coupe d'un renvoi d'angle à pignons coniques, prise dans le plan qui contient les axes de rotation de l'entrée et de la sortie, avec un seul joint homocinétique; la figure 3 est une coupe correspondant à la fi- gure 2 d'une forme de réalisation comprenant deux joints homocinétiques; et la figure 4 est une coupe correspondant à la fi- gure 2 et représentant une troisième variante, dans la- quelle la denture de pignon conique fait partie inté- grante de l'élément extérieur du joint et o un élément d'étanchéité constitué par un soufflet est monté fixe sur le carter du renvoi. 2Z613012 Sur la figure 1, on a représenté une combinai- son d'appareils qui est composée du tracteur 24, de l'aD- oareil tracté 25, constitué par une arracheuse-récolteu- se de betteraves et d'un appareil frontal 26. Les outils travaillants de l'aDpareil 25 prennent leur mouvement de rotation nécessaire pour l'entratnement sur le tracteur 24, par l'intermédiaire d'un arbre de transmission prin- cipal 28. La même observation est valable pour l'appa- reil frontal 26. Différents entraînements auxiliaires sont entraînés par des arbres d'entraînement auxiliaires 27 qui prennent leur mouvement sur l'entraînement prin- cipal. Pour répartir le mouvement de rotation, il est prévu des renvois d'angle 23. Ces renvois d'angle 23 peuvent présenter une entrée et Dlusieurs sorties. Dans la suite, les variantes de réalisation du renvoi d'angle 23 sont décrites avec plus de détails en regard des figu- res 2 à 4. Dans le renvoi d'angle selon la figure 2, le couple est introduit, par exemple, par le bout d'arbre 29. Le bout d'arbre 21 fait oartie de l'arbre de sortie 2 dont le bout d'arbre 9 est relié solidairement en rota- tion à l'élément extérieur 7 d'un joint homocinétique 6. Dans le cas considéré, l'élément extérieur 7 du joint et le bout d'arbre 9 sont assemblés par soudage. Le joint homocinétique 6 est monté, par l'intermédiaire d'un rou- lement 12, dans un logement correspondant du carter 1 du renvoi. Ici, les corps roulants 19 peuvent être montés pour rouler directement sur la surface extérieure 18 de l'élément extérieur 7 du joint. A une certaine distance axiale du roulement 12, le bout d'arbre 9 présente une surface de portée 14 sur laquelle est monté un palier à roulement 13 dont la ba- gue extérieure est montée dans un perçage de portée cor- respondant 30 du carter 1 du renvoi. Dans la région in- termédiaire 15 entre la surface de portée 14 et l'élé- ment extérieur 7 du joint, le bout d'arbre 9 est muni de deux segments 15a, 15b portant des cannelures axiales. Un pignon conique 4 peut être monté solidairement en ro- tation sur ces segments 15a et 15b, par un perçage 16 portant une cannelure corresoondante. Le pignon conique 4 présente une denture de pignon conique 4a. Le pignon conique 4 est arrêté sur le bout d'arbre 9 par une bague d'arrêt 31. Le joint homocinétique 6 présente, en dehors de l'élément extérieur 7, un élément intérieur 8 qui peut s'incliner par rapport à l'élément extérieur 7. L'élé- ment intérieur 8 est relié solidairement en rotation à un arbre 22. Un soufflet 20 est prévu pour assurer l'étanchéité entre l'élément extérieur 7 du joint et l'arbre 22. Le pignon conique 4 engrène avec un autre pi- gnon conique 5 qui est disposé perpendiculairement au premier pignon conique 4. Il est lui aussi muni d'une denture de pignon conique 5a et présente un perçage 17 muni d'une cannelure axiale. Il est monté par cette can- nelure sur un arbre d'entrée 3 qui présente une région présentant une cannelure correspondante. L'arbre d'en- trée 3 présente deux paliers 10 et 11, disposés à un cer- tain écartement axial mutuel, et qui peuvent, soit être logés dans un prolongement formé sur le carter 1 et muni d'un perçage, soit faire partie intégrante d'un logement de paliers 32 distinct, qui peut être fixé au carter 1 du renvoi par une bride. L'arbre d'entrée 33 forme un bout d'arbre de raccordement 29. L'un des paliers de l'arbre d'entrée 3 est constitué par un palier capable de supporter des forces axiales. La formation du bout d'arbre 9 et de ses ré- gions intermédiaires cannelées 15a et 15b permet de mon- ter le pignon conique 4 de la façon reDrésentée sur la figure 2 mais il est également possible de monter le pi- gnon conique 4 sur la région intermédiaire cannelée 15b. On obtient par ce moyen une inversion du sens de rota- tion. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 3, l'arbre d'entrée 3 forme lui aussi une partie constitutive de l'élément extérieur 7 d'un autre joint homocinétique 6. Ici, le roulement 12 est monté sur la surface extérieure 14 de l'élément extérieur 7 du joint et le palier 10, qui en est espacé, est monté sur la sur- face extérieure de l'arbre d'entrée 3. Le joint homociné- tique 6 est constitué dans ce cas par un joint coulis- sant, c'est-à-dire que ce joint admet aussi bien des in- clinaisons de l'arbre 22 oar rapport à l'élément exté- rieur 7 du joint que des translations par rapport à cet élément. Finalement, dans la forme de réalisation reDré- sentée sur la figure 4, la denture de pignon conique 4a. fait directement partie de l'élément extérieur 7 du joint. En outre, le soufflet 20 est monté fixe sur un prolongement du carter du renvoi et s'apDuie sur l'arbre 22 par l'intermédiaire d'un palier de soufflet 33. Dans ce cas, le soufflet 20 reste au repos, c'est-à-dire qu'il ne tourne pas avec l'arbre 22. Le mouvement rela- tif entre l'arbre 22 et le soufflet 20 est autorisé par la présence du palier 33. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées oar l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- mitatif, sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I ON S 1 - Renvoi d'angle à pignons coniques, notam- ment pour machines agricoles, comorenant un carter de renvoi et des arbres d'entrée et de sortie montés rota- tifs dans le carter de renvoi, à chacun desquels est as- socié un pignon conique, et o les axes des arbres se croisent et au moins l'un des arbres est monté flottant, caractérisé en ce qu'au moins l'un des arbres (2, 3) constituant un bout d'arbre, est rigidement solidaire d'un élément d'un joint, en particulier de l'élément ex- térieur (7) d'un joint homocinétique (6) et, en particu- lier, est d'une seule pièce avec ce bout d'arbre ou avec cet élément du joint, et en ce que l'unité composée du bout d'arbre (9) et de l'élément extérieur (7) du joint est montée rotative dans le carter (1) du renvoi par un palier (12, 13) monté sur l'élément extérieur (7) du joint et par un palier agencé sur le bout d'arbre (9), à distance du premier palier. 2 - Renvoi d'angle à pignons coniques selon la revendication 1, caractérisé en ce que la denture de pi- gnon conique (4a) fait partie de l'élément extérieur (7) du joint. 3 - Renvoi d'anqle à pignons coniques selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bout d'arbre (9) de l'élément extérieur (7) du joint est muni, à son extrémité libre, d'une surface de portée de Dalier (14) destinée à recevoir un palier (13) tandis que, dans sa région intermédiaire (15) dirigée vers l'élément exté- rieur (7) du joint, il est muni de deux régions canne- lées (15a, 15b) destinées au montage, solidairement en rotation et éventuellement bloqué dans la direction axia- le, d'un pignon conique (4) qui présente un perçage (16) muni d'une cannelure correspondante. 4 - Renvoi d'angle à pignons coniques selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un des paliers (12 ou 13) constitue un palier aoproprié pour supoorter des forces axiales. - Renvoi d'angle à pignons coniques selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface exté- rieure (18) de l'élément extérieur (7) du joint consti- tue le chemin de roulement intérieur pour les corps rou- lants (19) du Dalier correspondant (12). 6 - Renvoi d'angle à pignons coniques selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint homociné- tique (6) est d'une configuration qui admet uniquement des mouvements d'inclinaison de son élément intérieur (8) par rapDort à son élément extérieur (7). 7 - Renvoi d'anqle à pignons coniques selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint homociné- tique (6) est d'une configuration qui admet des mouve- ments d'inclinaison et de translation axiale de son élé- ment intérieur (8) par raoDort à son élément extérieur (7). 8 - Renvoi d'angle à pignons coniques selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une garniture d'étanchéité (39) est agencée entre l'élément extérieur (7) du joint et le carter (1) du renvoi. 9 - Renvoi d'angle à pignons coniques selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une garniture d'étanchéité, en particulier, un soufflet (20), est mon- té entre le carter (1) du renvoi et l'élément intérieur (8) du joint ou un élément (22) solidaire de cet élément intérieur. - Renvoi d'angle à pignons coniques selon la revendication 9, caractérisé en ce que le soufflet (20) est monté fixe par rapport au carter (1) du renvoi.