Brevet FR2617255A1 — publié le 19881230

ENSEMBLE FORMANT JOINT POUR RELIER DEUX ARBRES ENTRE EUX La présente invention concerne un ensemble formant joint destiné à relier l'un à l'autre deux arbres tournants coaxiaux et, plus particulièrement, un ensemble formant joint pour l'accouplement de l'arbre moteur d'une source d'entrainement rotative avec l'arbre mené d'un élément entraîné tel qu'un rouleau de transport d'une feuille de verre ou similaire. Les feuilles de verre sont généralement transportées dans un four de chauffage par des rouleaux d'alimentation. Les rouleaux d'alimentation sont entrainés en rotation autour de leurs axes par la force motrice rotative transmise, à partir d'une source d'entrainement rotative tel qu'un moteur, à l'arbre mené de l'un des rouleaux d'alimentation. L'arbre moteur de la source d'entraînement rotative est accouplé avec l'arbre mené d'un rouleau d'alimentation par un ensemble formant joint. La fig. 6 et la fig.7 représentent des ensembles formant joints classiques utilisés pour relier l'un à l'autre un arbre moteur et un arbre mené coaxiaux. L'ensemble formant joint représenté sur la fig. 6 comporte un manchon 101 calé sur une extrémité d'un arbre moteur 100 par une clavette (non représentée) et une vis sans tête 102, une goupille 105 montée radialement sur l'arbre mené 104 d'un rouleau d'alimentation 103, un manchon 106 monté sur l'arbre mené 104 et en prise avec la goupille 105 sur le côté de celle-ci dirigé vers l'arbre moteur 100, un chapeau 109 ajusté sur le manchon 106 et disposé sur le côté de celui-ci dirigé vers le rouleau d'alimentation 103, et un ressort hélicoidal 107 disposé, en les accouplant, entre les manchons 101, 106. 2 2617255 L'ensemble formant joint représenté sur la fig. 7 comporte un manchon 101' calé sur une extrémité d'un arbre moteur 100 par une clavette (non représentée) et une vis sans tête 102', une goupille 105 montée radialement sur l'arbre mené 104 d'un rouleau d'alimentation 103, un manchon 106' monté sur l'arbre mené 104 et en prise avec la goupille 105 du côté de celle-ci dirigé vers l'arbre moteur 100, un écrou à chapeau 109' engagé sur le manchon 106' et disposé sur le côté de celui-ci dirigé vers le rouleau d'alimentation 103. Conformément à la fig. 6 une bague de retenue 108 est intercalée entre le chapeau 109 et le manchon 106. Conformément à la fig. 7 un ressort à lame 107' est disposé, en les accouplant, entre les manchons 101', 106'. Une feuille de verre G peut être transportée par l'un ou l'autre des rouleaux d'alimentation 103 représentés sur la fig. 6 et la fig. 7. Dans les ensembles formant joint représentés sur la fig. 6 et la fig. 7, il y a un faible intervalle ou jeu entre la goupille 105 et le manchon 106 ou 106' en prise avec cette goupille 105. Par conséquent, quand on fait varier la vitesse de transport ou quand la feuille de verre G est déplacée en va-et-vient vers l'avant et vers l'arrière, un jeu ou battement s'établit entre la goupille 105 et le manchon 106 ou 106', ce qui produit sur la surface de la feuille de-verre G une marque ou une rayure due au rouleau. La goupille 105 et le manchon 106, 106' sont maintenus en prise mutuelle par le chapeau 109 ou l'écrou à chapeau 109. Cependant, il n'est pas possible de fixer avec sécurité le chapeau 109 ou l'écrou à chapeau 109' sur l'arbre mené 104 et ils peuvent aisément se desserrer sur cet arbre. Pour relier entre eux avec ces ensembles formant joint les arbres 100, 104, il est nécessaire d'utiliser un outil ou certains outils 3 2617255 et il faut un temps considérable pour installer le chapeau 109 ou l'écrou à chapeau 109'. Compte tenu des problèmes mentionnés précédemment et posés par les ensembles de joint classiques, la présente invention a pour but de créer un ensemble formant joint qui puisse relier un arbre moteur et un arbre mené de façon simple et sûre et qui puisse transmettre en souplesse la force motrice rotative de l'arbre moteur à l'arbre mené sans qu'il y ait de jeu ou de battement, même en cas de variation relative entre les vitesses de l'arbre moteur et de l'arbre mené. A cet effet, la présente invention propose un ensemble formant joint reliant entre eux un premier et un second arbre tournant, caractérisé en ce qu'il comporte un élément d'entrainement monté sur une partie d'arbre du premier arbre tournant, un ensemble tubulaire qui comprend un premier élément tubulaire dans lequel la partie d'arbre est introduite suivant le même axe et qui est muni d'un élément d'attaque mis en prise avec l'élément d'entraînement, et un second élément tubulaire accouplé avec le second arbre tournant, des moyens d'action étant disposés dans le premier élément tubulaire pour écarter normalement l'un de l'autre le premier élément tubulaire et le premier arbre tournant afin de maintenir l'élément d'entraînement et l'élément d'attaque, en prise l'un avec l'autre. Suivant un mode de réalisation, l'ensemble tubulaire comprend, sur une extrémité, un élément d'accouplement tubulaire accouplé avec le second arbre tournant et, sur une extrémité opposée, un élément annulaire d'attaque présentant des trous radiaux et un trou central traversant pour permettre l'introduction axiale du premier arbre tournant et de l'élément d'entraînement, l'élément annulaire d'attaque ayant en outre une partie d'attaque décalée d'un certain angle par 4 2617255 rapport aux trous radiaux pour venir en prise avec la partie d'entraînement. L'invention est décrite plus en détail ci-après en se référant à un exemple de réalisation préférentiel représenté sur les dessins annexés, dans lesquels: - la fig. i est une vue en couple axiale d'un ensemble formant joint par lequel deux arbres tournants sont reliés entre eux; - la fig. 2 est une vue en coupe transversale suivant le plan II-II de la figure 1; - la fig. 3 est une vue en coupe suivant le plan III-III de la fig. 2, cette vue montrant un chapeau monté sur l'un des arbres; - la fig. 4 est une vue en coupe transversale suivant le plan IV-IV de la fig. 1; la fig. 5 est une vue en plan des éléments représentés sur la fig. 2; - la fig. 6 est une vue en coupe axiale d'un ensemble formant joint classique reliant entre eux deux arbres tournants et; - la fig. 7 est une vue en coupe axiale d'un autre ensemble formant joint classique reliant entre eux deux arbres tournants. La fig. 1 représente un ensemble formant joint 1, suivant un exemple de réalisation de la présente invention, destiné à relier entre eux deux arbres tournants. L'ensemble formant joint 1 relie un arbre moteur 3 sortant, en tant qu'arbre d'entraînement, d'une boite de vitesses 8 et en liaison de fonctionnement avec une source d'entraînement rotative (non représentée) par un train d'engrenages (non représenté) de la boîte de vitesse 8, à un arbre mené 5 s'étendant à partir d'un rouleau de transport 4, pour transmettre la force motrice rotative de l'arbre moteur 3 à l'arbre mené 5. Le rouleau de transport 4 sert à l'alimentation d'une feuille de verre G ou similaire et il est construit sous forme de 2617255 rouleau en céramique, de rouleau en silice, de rouleau métallique creux ou de rouleau métallique plein. L'ensemble formant joint 1 comporte un manchon essentiellement annulaire disposé sur l'arbre moteur 3. Le manchon 10 est monté fixe sur l'arbre moteur 3 par une douille 9 ajustée sur l'arbre moteur 3, une douille en coin 7 ajustée sur le collier 9 et un écrou 6 vissé sur la douille 9. Le manchon 10 est accouplé avec un raccord annulaire 13 de l'arbre mené 5 au moyen d'un élément intermédiaire tubulaire 11. Le manchon 10 et l'élément intermédiaire 11 sont assemblés entre eux par des boulons 12a et des écrous 12b avec des ressorts lia intercalés entre eux. De même le raccord 13 et l'élément intermédiaire 11 sont reliés l'un à l'autre par des boulons (non représentés) avec des ressorts llb intercalés entre eux. Les ressorts lia, llb agissent pour absorber un défaut d'alignement des arbres en vue d'une transmission en souplesse de la force motrice rotative de l'arbre moteur 3 à l'arbre mené 5 quand l'arbre moteur 3 et l'arbre mené 5 ne sont pas en position coaxiale et sont décalés en direction radiale à partir de l'alignement coaxial. Les ressorts lia, llb peuvent être remplacés par d'autres éléments quelconques pourvu que ceux- ci puissent absorber un tel défaut d'alignement des arbres. Le raccord annulaire 13 de l'arbre mené 5 présente une extrémité ouverte débouchant vers le rouleau de transport 4. Cette extrémité est fermée par un chapeau 14, ou par un élément entraîné, fixé sur le raccord 13 par une ou plusieurs vis 14' parallèles à l'axe. Le chapeau 14 présente au centre un trou axial 15 le traversant suivant son axe. L'arbre mené 5 du rouleau de transport 4 est introduit dans le trou 15, l'extrémité libre de cet arbre 5 s'étendant dans le raccord 13 suivant son axe. 6 2617255 L'arbre mené 5 comporte un élément d'entrainement disposé sur une partie d'arbre proche de son extrémité libre. Pour venir en prise avec une partie du chapeau 14, l'élément d'entrainement comprend une broche 16 traversant diamétralement la partie d'arbre de l'arbre mené 5 et ayant des extrémités opposées s'avançant en direction radiale à l'extérieur de l'arbre mené 5. Le chapeau 14 comporte une couronne 17A (fig. 2 et fig. 3) en saillie sur sa surface intérieure dirigée vers le raccord 13, cette couronne 17A s'avançant dans le raccord 13 suivant le même axe que le trou traversant 15. La couronne 17A est interrompue par une rainure - diamétrale 17B constituée pour recevoir intérieurement la broche 16. Comme représenté sur la fig. 5, la rainure 17B a une section transversale en forme de trapèze allant en s'élargissant vers le raccord 13, de manière que la broche 16 logée dans la rainure 17B soit à une certaine distance du fond de cette rainure trapézoïdale 17B. Pour que la partie de l'arbre mené 5 qui est introduite par le trou axial traversant 15 dans le raccord 13, c'est-à-dire la partie sur laquelle la broche 16 est montée, puisse être retirée du raccord 13 en direction axiale, le chapeau 14 comporte deux trous auxiliaires 23 diamétralement opposés (fig. 2 et fig. 4) pratiqués en s'étendant en direction radiale vers l'extérieur à partir du trou axial traversant 15. Ces trous auxiliaires 23 sont décalés d'un certain angle (90' dans l'exemple de réalisation représenté) par rapport à la rainure trapézoïdale 17B. L'arbre mené 5 peut être retiré du raccord 5 en direction axiale en poussant d'abord cet arbre mené 5 vers la gauche sur la fig. 1 jusqu'à ce que la broche 16 sorte de la rainure 17B. On tourne ensuite l'arbre mené 5 de 900 autour de son axe pour mettre la broche 16 en face des trous auxiliaires 23, puis on tire 7 2617255 l'arbre mené 5 vers la droite en faisant passer la broche 16 dans les trous auxiliaires 23. Pour maintenir la broche 16 appliquée dans la rainure trapézoïdale 17B, des moyens d'action sont disposés dans le raccord 13 pour agir normalement de façon élastique sur l'arbre mené 5 et le raccord 13 ou tout l'ensemble formant joint y compris le raccord 13 de manière qu'ils se déplacent dans des sens opposés en s'écartant l'un de l'autre. De façon plus précise, les moyens d'action comportent, comme représenté sur la fig. 1, une tige de poussée 18 disposée dans le raccord 13 suivant le même axe et portée pour coulisser dans un alésage de guidage 19 pratiqué dans la paroi d'extrémité du raccord 13 située la plus rapprochée de l'arbre moteur 3, un tampon 21 disposé sur l'extrémité de la tige de poussée 18 disposée dans le raccord 13 et un ressort hélicoïdal 22 disposé sous compression entre le tampon 21 et la surface intérieure de la paroi d'extrémité du raccord 13. Une bague de retenue 20 est ajustée sur l'extrémité de la tige de poussée 18 qui sort du raccord 13 et s'avance dans l'élément tubulaire intermédiaire 11. Quand on considère l'ensemble formant joint 1 en tant que système statique, l'arbre mené 5 est poussé vers la droite sur la fig. 1 et, en conséquence, la broche 16 est maintenue contre la partie intérieure profonde de la rainure trapézoïdale 17B. Cette broche reste dons en prise avec la couronne en saillie 17A. Etant donné que la broche 16 est poussée à chaque instant dans la rainure trapézoïdale 17B, il n'y a aucun jeu, ni battement, entre cette broche 16 et la couronne en saillie 17A, même si le sens de rotation de l'arbre moteur 3 est inversé ou si la vitesse de rotation de cet arbre varie. Pour le remplacement du rouleau de transport 4 ou pour une opération similaire, l'arbre mené 5 peut être 8 2617255 relié à l'ensemble formant joint 1 et en être séparé de façon très simple, comme indiqué ci-après: Pour retirer l'arbre mené 5 de l'ensemble formant joint 1, le rouleau d'alimentation 4 est poussé dans la direction de la flèche X à partir de la position représentée sur la fig. 1. L'extrémité libre de l'arbre 5 pousse alors la tige de poussée 18 vers la gauche sur la fig. 1 contre la force élastique du ressort 22 jusqu'à ce que la broche 16 soit déplacée hors de la rainure trapézoïdale 17B. On fait ensuite tourner le rouleau de transport 4 de 90' autour de son axe pour amener la broche 16 en face des trous auxiliaires 23 qui sont décalés d'un angle de 900 par rapport à la rainure hélicoïdale 17B. On tire ensuite le rouleau de transport 4 en sens inverse de la flèche X pour retirer l'arbre mené 5 suivant l'axe de l'ensemble formant joint 1. On peut aussi relier un nouveau rouleau de transport à l'ensemble formant joint 1 en suivant un processus inverse du processus d'enlèvement. Bien que dans l'exemple de réalisation ci- dessus la broche 16 soit montée sur l'arbre mené 5 du rouleau d'alimentation 4, une broche peut être montée sur l'arbre moteur 3 et une rainure trapézoïdale peut être réalisée dans un élément approprié de l'ensemble formant joint pour venir en prise avec la broche de l'arbre moteur. Cependant, dans une telle variante, l'ensemble formant joint doit être relié à l'arbre moteur et en être séparé tandis que cet ensemble formant joint reste monté sur l'arbre mené du rouleau de transport. Avec la disposition suivant la présente invention telle qu'elle a été décrite ci-dessus, l'ensemble formant joint qui relie entre eux l'arbre moteur et l'arbre mené peut transmettre la force motrice rotative de l'arbre moteur à l'arbre mené avec une grande stabilité à chaque instant. Même quand la vitesse de rotation de l'arbre moteur varie, la force motrice 9 2617255 rotative de l'arbre moteur peut être transmise à l'arbre mené sans aucun jeu, ni battement, entre les arbres. L'arbre mené peut être remplacé par un autre arbre mené par une opération simple et prenant peu de temps, sans utiliser un outil spécial ou des outils spéciaux. L'ensemble formant joint suivant la présente invention est très efficace en tant qu'ensemble formant joint devant être installé dans un espace limité. 2617255 REVENDICATIONS 1) Ensemble formant joint reliant entre eux un premier (5) et un second (3) arbre tournant, caractérisé en ce qu'il comporte un élément d'entraînement (16) monté sur une partie d'arbre (5) du premier arbre tournant, un ensemble tubulaire (13, 11, 10) qui comprend un premier élément tubulaire (13, 14) dans lequel la partie d'arbre (5) est introduite suivant le même axe et qui est muni d'un élément d'attaque (14, 17A) mis en prise avec l'élement d'entraînement (16), et un second élément tubulaire (10) accouplé avec le second arbre tournant (3), des moyens d'action (18, 21, 22) étant disposés dans le premier élément tubulaire (13) pour écarter normalement l'un de l'autre le premier élément tubulaire (13) et le premier arbre tournant (5) afin de maintenir l'élément d'entraînement (16) et l'élément d'attaque (17A, 17B) en prise l'un avec l'autre. 2) Ensemble formant joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément tubulaire (13, 14) comporte un raccord tubulaire (13) dans lequel s'engage la partie d'arbre (5) du premier arbre tournant, les moyens d'action comportant des organes (21, 22) disposés dans le raccord tubulaire (13) pour pousser dans des conditions normales une extrémité de la partie d'arbre (5) par rapport au raccord tubulaire (13). 3) Ensemble formant joint selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément d'attaque comporte un élément annulaire (14) fixé sur une extrémité ouverte du raccord à travers laquelle le premier arbre tournant (5) est introduit l'élément annulaire présentant un trou axial traversant (15) dans lequel le premier arbre tournant est maintenu à rotation. 4) Ensemble formant joint selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément ll 2617255 annulaire (14) présente une rainure (17B) formée dans sa surface intérieure pour recevoir l'élément d'entrainement (16) et venir en prise avec lui. ) Ensemble formant joint selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément annulaire (14) comporte des trous traversants auxiliaires (23) pratiqués en communication avec le trou axial traversant (15) et décalés d'un certain angle par rapport à la rainure (17B) pour permettre le passage de l'élément d'entraînement (16) en direction axiale dans ces trous auxiliaires et permettre ainsi la liaison amovible du premier arbre tournant avec le premier élément tubulaire. 6) Ensemble formant joint selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément d'entraînement comporte une broche (16) montée diamétralement sur le premier arbre tournant (5), la rainure (17B) s'étendant dans l'élément annulaire (14) en direction radiale à partir du trou axial traversant (15) et ayant une forme trapézoïdale allant en s'élargissant vers le raccord (13). 7) Ensemble formant joint selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'action comportent un organe élastique (18, 22) disposé entre une extrémité ouverte opposée du raccord tubulaire (13) et l'extrémité du premier arbre tournant (5). 8) Ensemble formant joint selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe élastique comporte une tige de poussée (18) montée pour coulisser dans l'extrémité ouverte opposée du raccord tubulaire. (13) et un ressort hélicoïdal (22) disposé sous compression entre une extrémité de la tige de poussée et l'extrémité ouverte opposée du raccord tubulaire (13) pour pousser élastiquement une extrémité (21) de la tige de poussée contre l'extrémité du premier arbre tournant (5). 12 2617255 9) Ensemble formant joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'ensemble tubulaire (13, 11, 10) comprend, sur une extrémité, un élément d'accouplement tubulaire (10) accouplé avec le second arbre tournant (3) et, sur une extrémité opposée, un élément annulaire d'attaque (14) présentant des trous radiaux (23) et un trou central traversant (15) pour permettre l'introduction axiale du premier arbre tournant (5) et de l'élément d'entraînement (16), l'élément annulaire d'attaque (14) ayant en outre une partie d'attaque (17A) décalée d'un certain angle par rapport aux trous radiaux (23) pour venir en prise avec la partie d'entrainement (16).