Brevet FR2672347A1 — publié le 19920807

"Accouplement à liaison par interpénétration par la forme pouvant être déformée". L'invention concerne un accouplement pour une liaison pouvant être défaite grâce à une liaison par la forme pour la transmission d'un couple de rotation dans une liaison tournante de pièces de construction abutées l'une à l'autre, de préférence d'un arbre avec un moyeu, dans laquelle l'arbre et le moyeu sont reliés par interpénétration par la forme10 pour la transmission d'un couple de rotation. Des accouplements de ce type sont utilisés en particulier dans la construction de machines lourdes dans le cas des liaisons arbres- moyeux mécaniquement fortement chargés, par exemple dans le15 cas de l'utilisation d'un arbre de transmission articulée avec une pièce atteignant le bout d'arbre d'un cylindre dans un laminoir Un accouplement de cette sorte est connu par le brevet allemand 2 734 048 (US 4 166 366) Dans ce document, on montre un bout d'arbre sur lequel est enfilé du côté frontal une pièce essentiellement cylindrique d'accrochage comme moyeu La liaison par interpénétration par la forme entre l'extrémité de l'arbre et l'accrochage est réalisée sous forme de liaison à tenon plat, en fait25 comme une zone aplatie sur l'extrémité de l'arbre avec une configuration de même forme à l'intérieur de la pièce d'accrochage Une connexion de ce type n'est pas compliquée, n'est pas sensible à l'entaillage et la rupture, est fiable, et économique à fabriquer et peut être montée sans problème, ce qui est particulièrement important dans le cas de changements fréquents de cylindres. On a toutefois l'inconvénient que cette liaison présente du jeu, ce qui se traduit en fonctionnement par le fait que les arêtes s'usent dans le passage entre la partie de l'arbre de forme ronde et l'aplatissement en fait sur l'arbre de la pièce d'accrochage Dans ces conditions, le jeu augmente de plus en plus sur le pourtour, ce qui a une influence négative sur la qualité de la surface de la matière laminée du fait de pulsions périodiques lors du fonctionnement On a en fait essayé de relier solidement l'une à l'autre la pièce d'accrochage à l'extrémité de l'arbre avec des boulons de serrage. Mais ces boulons se desserrent par suite des sollicitations dynamiques Des coins de serrage montés du côté frontal ou tangentiellement ne donnent pas non plus satisfaction parce qu'ils sont eux aussi sollicités dynamiquement et sont difficiles à mettre en place à la main lors du changement de cylindre. L'invention a pour objet d'améliorer la liaison par engagement positif entre un moyeu ou une pièce d'accrochage de cylindre et un tourillon de cylindre, de telle sorte qu'il soit possible d'avoir un fonctionnement exempt de jeu et en même temps un montage facile. Ce problème est résolu grâce au fait que l'arbre et le moyeu sont bloqués l'un sur l'autre au moyen d'un élément de serrage qui est soumis de l'extérieur à une pression interne alimentée par une source d'agent sous pression et qui agit en permanence On prévoit en effet un élément de serrage qui bloque l'une contre l'autre l'extrémité de l'arbre et la pièce d'accrochage, donc le moyeu Cet élément de serrage est de préférence actionné par un agent sous pression, la pression agissant en permanence sur l'élément de serrage Le moyeu monté en règle générale avec du jeu sur l'extrémité de l'arbre peut de cette manière n'exercer pendant le fonctionnement aucune rotation relative causée par le jeu dans le sens périphérique Une usure de la liaison à interpénétration par la forme est diminuée et la formation de rouille sur les faces en contact est exclue En même temps la pièce d'accrochage est également fixée à l'arbre de transmission qui s'y raccorde en règle générale axialement à l'extrémité du cylindre L'élément de serrage entre le moyeu et l'extrémité de l'arbre n'est pas sollicitée dynamiquement La pression exercée sur l'élément de serrage assure une précontrainte constante De cette façon on superpose une liaison desserrable à engagement à friction à la liaison par la forme présentant du jeu pour la transmission d'un couple de rotation ou on la monte en parallèle et l'on obtient de cette façon une liaison sans jeu Grâce à la liaison exempte de jeu entre l'arbre d'entraînement avec le moyeu et le cylindre lui-même on peut s'attendre à une augmentation de la qualité pour la matière laminée. L'accouplement de l'invention est encore caractérisé par le fait que: l'élément de serrage est disposé à l'inté- rieur du moyeu et agit radialement sur une surface extérieure sur l'arbre; l'élément de serrage agit sur une section cylindrique de l'arbre; l'élément de serrage est formé en deux parties avec une chambre sous pression se trouvant entre les deux; l'élément de serrage présente une forme circulaire; l'élément de serrage présente une partie interne se trouvant radialement à l'intérieur et une partie externe se trouvant radialement à l'extérieur, qui sont reliées l'une à l'autre de façon étanche, l'agent sous pression pouvant être amené sur la partie externe et la chambre de pression se trouvant entre la partie externe et la partie interne est rendue étanche par une vie d'étanchéité; la partie interne peut être déformée élastiquement par action de l'agent sous pression et s'ajuster dans la zone se trouvant radialement à l'intérieur à la surface recourbée du cylindre; l'élément de serrage est centré dans le moyeu et est appuyé radialement de l'intérieur vers l'extérieur radialement; sur le moyeu sont disposés deux éléments de serrage diamétralement l'un par rapport à l'autre. En particulier la partie interne de l'élé- ment de serrage peut être formée de façon plus mince que la partie externe, si bien que la partie interne repose élastiquement radialement vers l'intérieur sur la surface de l'arbre et présente de cette façon la même courbure que l'arbre lui-même D'autre part, l'élément de serrage peut être engagé radialement de l'intérieur dans un alésage correspondant dans le moyeu et être appuyé vers l'extérieur Si l'on prévoit que le moyeu présente deux éléments de serrage disposés diamétralement l'un par rapport à l'autre, on simplifie de cette façon l'équilibrage de l'arbre d'entraînement. On va décrire ci- après un exemple de réalisation de l'invention à partir des dessins sur lesquels: la figure 1 est une section transversale d'une liaison arbre-moyeu selon l'invention, dans la zone de l'élément de serrage, la figure 2 est une coupe longitudinale correspondant à la ligne de coupe II-II à la figure 1. L'accouplement représenté à la figure 1 montre en section transversale un arbre 1 et un moyeu 2 qui l'entoure, que l'on peut nommer aussi pièce d'accrochage spécialement dans les systèmes d'entraînement de laminoirs L'arbre 1 présente des méplats latéraux 3 et le moyeu est façonné de la même façon, si bien que l'on crée une liaison tournante par interpénétration par la forme Le moyeu 2 présente un alésage 11 s'étendant radialement à l'intérieur vers l'extérieur, dans lequel est monté et centré un élément de serrage 4 qui est fixé au moyen de vis 12. L'élément de serrage 4 entoure une pièce externe 5 tournée radialement à l'opposé de la surface de l'arbre et une pièce interne 6 tournée du côté de la surface de l'arbre La pièce externe 5 et la pièce interne 6 sont reliées l'une à l'autre par une soudure étanche à la périphérie de l'élément de serrage 4, qui est formée de manière circulaire de façon à correspondant à l'alésage 11 Entre la partie externe et la partie interne 6 est constituée une chambre de pression 7, qui est soumis à l'action d'un agent sous pression par l'intermédiaire d'un raccord 9 et d'une vis d'étanchéité 10 sur la partie externe 5 La partie interne 6 est en contact avec la surface de l'arbre 1 et présente la même courbure 8 que l'arbre La partie interne 6 est formée en outre de façon sensiblement plus mince que la partie externe 5, si bien qu'elle peut reposer à la manière d'une membrane, quand on établit une pression dans la chambre de pression 7, de façon élastique sur la surface de l'arbre Quand on est en position détendue, il peut subsister entre la partie interne 6 et la surface de l'arbre, une fente minime, de telle sorte que le moyeu 2 peut axialement présenter un stripage par rapport à l'arbre 1. La figure 2 représente en coupe longitudinale, la disposition de l'élément de serrage 4 à l'intérieur du moyeu 2 On remarquera l'admission d'huile par le raccord 9 et la vis d'étanchéité 10, vers la chambre annulaire 7, cette dernière étant représentée dans cette coupe longitudinale seulement comme une fente avec une faible extension radiale. Pour accroître la force de serrage se faisant diamétralement vis-à-vis (non représentés) en pouvant établir une symétrie pour compenser les jeux radiaux entre le moyeu et l'arbre, la symétrie étant aussi réalisée en même temps pour assurer l'équilibrage du moyeu, qui constitue habituellement un élément constitutif d'une transmission articulée L'applica- tion de la pression au moyen d'un agent sous pression est effectuée via le rapport 9 quand la vis d'étanchéité 10 est en position ouverte Quand on a atteint la pression nécessaire, on ferme la vis d'étanchéité 10 et l'on arrête l'arrivée de la pression De cette façon l'élément de serrage demeure bloqué pendant toute la durée de fonctionnement, la vis d'étanchéité ne subissant elle-même aucune sollicitation dynamique et ne se desserrant pas en fonctionnement De cette façon, on obtient pour toute la durée du fonctionnement, une liaison exempte de jeu fiable entre l'arbre 1 et le moyeu 2 (pièce d'accrochage). R E V E N D I C A T I O N S ) Accouplement pour une liaison desserrable de deux éléments en liaison tournante se trouvant abutés l'un à l'autre, de préférence d'un arbre avec un moyeu, l'arbre et le moyeu étant reliés pour la transmission d'un couple de rotation par interpénétration par la forme, accouplement caractérisé en ce que l'arbre ( 1) et le moyeu ( 2) sont serrés l'un contre l'autre au moyen d'un élément de serrage ( 4), qui est soumis de l'extérieur à l'action d'une pression interne alimentée à partir d'une source d'agent sous pression et qui agit en permanence. ) Accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de serrage ( 4) est disposé à l'intérieur du moyeu ( 2) et agit radialement sur une surface extérieure sur l'arbre ( 1). ) Accouplement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de serrage ( 4) agit sur une section cylindrique de l'arbre ( 1). 40) Accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de serrage ( 4) est constitué en deux parties avec une chambre dépression ( 7) se trouvant entre les deux. ) Accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément de serrage ( 4) présente une forme circulaire. ) Accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de serrage ( 4) présente une partie interne ( 6) se trouvant radialement à l'intérieur et une partie externe ( 5) se trouvant radialement à l'extérieur qui sont reliées l'une à l'autre de façon étanche, l'agent sous pression pouvant être amené à la partie externe ( 5) et en ce que la chambre de pression ( 7) se trouvant entre la partie externe ( 5) et la partie interne ( 6) est rendue étanche à l'aide d'une vis d'étanchéité ( 10). ) Accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la partie interne ( 6) peut être déformée élastiquement par l'action de l'agent sous pression et s'adapter dans sa zone se trouvant radialement à l'intérieur, à la surface courbe ( 8) de l'arbre ( 1). 8 ) Accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément de serrage ( 4) est centré dans le moyeu ( 2) et s'appuie radialement de l'intérieur vers l'extérieur radialement. ) Accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on dispose sur le moyeu ( 2) deux éléments de serrage ( 4) disposés diamétralement vis-à-vis l'un de l'autre.