Brevet FR2685402A1 — publié le 19930625

La présente invention concerne un dispositif pour serrer et tendre des bagues de roue dentée ou des roues dentées sur des arbres ou des moyeux Un tel dispositif est connu par le brevet DE-3 820 026. En mécanique, il arrive toujours que des pièces ayant une symétrie de révolution doivent être reliées l'une à l'autre de façon amovible Pour cela, on utilise souvent des liaisons de serrage qui travaillent sur la base d'un entraî- nement par friction Dans ce cas, on utilise une force de10 serrage introduite par la force d'un ressort, l'action d'un fluide sous pression ou par de simples liaisons à vis, qui, grâce à son action sur des surfaces de friction, permet une liaison résistant à la torsion des deux pièces l'une avec l'autre Pour maintenir la liaison et garantir la position15 relative des deux pièces, des forces très élevées sont nécessaires De ce fait, on rejette des éléments de serrage simples, ou les exigences pour les éléments de serrage sont si élevées que des éléments de liaison non économiques doivent être utilisés. Dans la construction de machines imprimantes, il est par exemple connu d'agencer, dans le train d'engrenage d'impri- mantes rotatives à feuilles, des roues dentées doubles pour pouvoir déplacer l'un par rapport à l'autre des groupes de pièces de l'imprimante Dans une telle roue dentée double,25 une bague de roue dentée est mise en place sur une roue dentée principale et y est serrée à l'aide d'éléments de serrage Les éléments de serrage doivent garantir que, même sous les sollicitations les plus élevées, la position relative entre la bague de roue dentée et la roue dentée30 principale est conservée La liaison de serrage est réalisée en tant que simple liaison de pressage, les surfaces de frottement entre la bague de roue dentée et la roue dentée principale servant à transmettre les forces Les forces périphériques sont introduites par des forces normales de valeur correspondante Pour cela, des ressorts de forte puissance et un nombre élevé de vis de serrage sont néces- saires Un perfectionnement de cet agencement est décrit dans le brevet DE-3 820 026 Dans ce dispositif pour le couplage par adhérence d'une roue dentée fixe et d'une roue dentée réglable sur un cylindre d'un dispositif tournant dans une imprimante rotative à feuilles, la bague de roue dentée est serrée sur la roue dentée principale par l'inter- médiaire d'une liaison du type embrayage à disques De plus, des disques d'embrayage sont agencés frontalement sur la roue dentée principale De façon concentrique à ceux-ci, sont également agencés des disques d'embrayage sur la bague de roue dentée, qui s'engagent sur la roue dentée principale dans les espaces intermédiaires des disques d'embrayage. Dans la zone du chevauchement, une bague de serrage est disposée sur les disques d'embrayage et peut être serrée par rapport à la roue dentée principale Ainsi, les disques d'embrayage sont serrés ensemble et la bague de roue dentée est reliée par frottement à la roue dentée principale. L'agencement dans son ensemble rend la construction de la roue dentée double relativement compliquée Par ailleurs, il n'est pas toujours garanti que les forces de frottement soient régulièrement réparties sur toute la périphérie De plus, la construction est coûteuse du fait du grand nombre de pièces. Un dispositif pour déformer une roue dentée est connu par le brevet DE-3 834 429 Dans ce document, il est décrit une30 roue dentée dont le moyeu peut être déformé par des éléments de serrage en modifiant son diamètre Une fixation de la roue dentée n'est pas possible avec ce dispositif. En conséquence, l'invention a pour objet de développer un dispositif du type décrit ci-dessus, de sorte que, de façon simple et avec des forces relativement faibles, une liaison par adhérence sûre à des arbres ou des moyeux et entre les éléments tournants d'une telle liaison puisse être obtenue. A cet effet, le dispositif pour serrer et tendre des bagues de roue dentée ou des roues dentées sur des arbres ou des moyeux, est remarquable, selon l'invention, en ce que, entre la bague de roue dentée ou la roue dentée et l'arbre ou le moyeu, sont prévus un ou plusieurs éléments de serrage qui, à l'aide d'une introduction de forces axiale, créent des forces de serrage radiales ou radiales et axiales entre la roue dentée ou la bague de roue dentée et l'arbre ou le moyeu. Les éléments de serrage utilisés sont particulièrement avantageux en ce qu'il existe non seulement une surface de frottement en direction axiale, mais au moins une autre surface de frottement radiale à la roue dentée Selon l'agencement, deux surfaces de frottement orientées radiale- ment peuvent être également prévues, de sorte qu'une augmen- tation supplémentaire des couples transmissibles est possi- ble Par ailleurs, les forces de relâchement de tels élé- ments de serrage sont plus faibles que pour des liaisons à ressort ou à vis pures L'agencement conique de l'élément de serrage entraîne que des différences dans les forces de serrage à la périphérie de la roue dentée peuvent être compensées Le montage et le démontage des roues dentées ou des bagues de roue dentée sont simplifiés de façon impor- tante Le dispositif peut être utilisé de façon à agir30 directement ou indirectement Par ailleurs, les surfaces de serrage radiales peuvent être utilisées au choix de façon séparée ou les surfaces de serrage radiales et axiales peuvent être utilisées en commun Enfin, une combinaison avec l'effet de serrage pour déformer la bague de roue dentée pour corriger des défauts de fabrication est égale- ment possible. Avantageusement, l'élément de serrage est réalisé en tant que disque annulaire muni d'une élévation annulaire et présentant une forme conique vers l'élévation et, dans la zone de l'élévation, sont prévus des moyens pour l'introduc- tion de forces, et, au moins à la périphérie interne et/ou à la périphérie externe, sont prévues des surfaces de serrage. De préférence, des surfaces de serrage sont prévues égale- ment sur une face frontale. Selon une autre caractéristique de l'invention, sur la périphérie interne et/ou sur la périphérie externe, est prévue, à chaque fois, une bague de section transversale rectangulaire, reliée au disque annulaire, et qui porte les surfaces de serrage. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, une roue dentée est munie, frontalement, dans la zone de son perçage, d'un évidement, un élément de serrage est mis en place dans cet évidement entre la roue dentée et l'arbre, de sorte qu'il s'appuie sur l'arbre, ainsi que sur la surface périphérique externe et la face frontale de l'évidement, et l'élément de serrage peut être serré en direction axiale contre la roue dentée par des vis de serrage. Selon une autre caractéristique de l'invention, une roue dentée est munie, frontalement, dans la zone de son moyeu, d'un évidement annulaire, de sorte qu'un pied souple demeure vis-à-vis du perçage, et un élément de serrage est mis en place dans cet évidement, de sorte qu'il s'appuie radiale- ment vers l'extérieur contre le moyeu et vers l'intérieur30 contre le pied, ainsi qu'axialement contre le moyeu. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, une bague de roue dentée est montée sur un corps de roue dentée, un évidement annulaire est prévu sur le corps de roue dentée, et un élément de serrage est mis en place dans l'évidement entre le corps de roue dentée et la bague de roue dentée. De préférence, la roue dentée est une roue dentée double et la bague de roue dentée est agencée en pouvant tourner sur une roue dentée principale, l'élément de serrage étant fixé sur la roue dentée principale et s'engageant, par ses surfaces de serrage externes, dans un évidement sur la bague de roue dentée. Avantageusement, la roue dentée présente une bague de roue dentée qui est reliée, de façon amovible, au corps de roue15 dentée, et un élément de serrage, le disque annulaire étant simplement réalisé de façon conique, est mis en place entre le corps de roue dentée et la bague de roue dentée, de sorte que l'élément de serrage s'appuie, par une surface externe bombée sur la périphérie externe, sur la périphérie interne20 de la bague de roue dentée. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe axiale d'une roue dentée double. La figure 2 est une coupe axiale d'une roue dentée sur laquelle est disposée une bague de roue dentée. La figure 3 est une coupe axiale d'une fixation de roue dentée selon l'invention. La figure 4 est une vue de dessus d'un élément de serrage. Sur la figure 1, il est montré comment, dans une roue dentée double, une roue dentée principale 1 peut être reliée à une bague de roue dentée 2 De plus, la bague de roue dentée 2 repose sur un épaulement 3 de la roue dentée principale Le serrage de la bague de roue dentée 2 a lieu par des forces de frottement qui sont fournies par un élément de serrage 4. L'élément de serrage 4 est réalisé en tant que disque annulaire présentant une forme conique et, en son centre, une élévation annulaire 5, disque dont le bord interne et le bord externe sont représentés en tant que bagues 4 1 et 4 2. Il est agencé coaxialement à la roue dentée principale 1 Il présente une surface de frottement Ri à sa périphérie interne, une autre surface de frottement R 2 à sa périphérie externe, et d'autres surfaces de frottement R 3 et R 4 sur une de ses faces frontales Dans la zone de l'élévation annu- laire 5 du cône, des vis de serrage 6 s'engagent dans l'élément de serrage 4 Les vis de serrage 6 sont introdui- tes dans la roue dentée principale 1 Le réglage de la force de serrage est ainsi obtenu par la précontrainte des vis de serrage 6 De plus, l'élément de serrage 4 est pressé contre l'élévation annulaire 5, de sorte qu'il est pressé vers l'intérieur ou vers l'extérieur et, de plus, il est pressé, par ses surfaces de frottement Ri ou R 2 ou R 3 ou R 4, vers la roue dentée principale l ou vers la bague de roue dentée 2. Ainsi, l'élément de serrage 4 avec les bagues 4 1 et 4 2 se coince dans les surfaces de serrage sur la roue dentée principale et sur la bague de roue dentée 2 Si cela est nécessaire, les vis de serrage 6 sont resserrées, par actionnement manuel, ou, pour déverrouiller la bague de roue dentée 2, elles sont desserrées, l'élément de serrage 4 étant à chaque fois déformé de façon correspondante par augmentation ou diminution de son diamètre. L'agencement est également approprié pour un serrage automa- tique Par l'intermédiaire d'éléments auxiliaires, une force35 de déverrouillage peut être exercée sur les vis de serrage de la roue dentée principale Pour créer la force antago- niste, un bloc-ressort est prévu par exemple pour chaque vis de serrage La force de serrage du bloc-ressort sur l'élé- ment de serrage est diminuée lors du déverrouillage et l'élément de serrage est ainsi déchargé Ainsi, les liaisons par frottement sur la bague externe de l'élément de serrage sont également déchargées et la bague de roue dentée peut être tournée par rapport à la roue dentée principale. L'agencement de blocs-ressorts est en principe avantageux pour obtenir une action, uniforme sur la périphérie, de l'élément de serrage. L'agencement permet de maintenir faibles les forces néces- saires pour la mise en oeuvre du dispositif, ce qui présente une importance particulière pour l'automatisation. Une telle liaison de serrage peut être également utilisée pour la fixation de roues dentées sur un tourillon de cylindre Dans ce cas, des éléments de serrage peuvent être également prévus des deux côtés de la roue dentée Des défauts lors de la fabrication des roues dentées peuvent être éliminés en agençant une pluralité de vis de serrage à la périphérie. Sur la figure 2, une bague de roue dentée 7 est fixée sur une bride 8 qui repose sur un arbre 13 Entre la bride 8 et la bague de roue dentée 7, un élément de serrage 10 repose latéralement sur un épaulement 9 coaxialement à la roue dentée L'élément de serrage 10 n'est constitué dans ce cas que d'une bague 10 1 à disque annulaire incliné Dans la périphérie externe la plus haute 10 2, s'engagent des vis de serrage 11 qui sont ancrées dans la bride 8 La fixation en30 direction périphérique est effectuée par des vis de maintien 12 L'élément de serrage 10 sert à régler la bague de roue dentée 7 par rapport à l'arbre 13 L'élément de serrage 10 presse, lors du réglage d'une vis de serrage 11, par sa périphérie externe 10 2 plus ou moins contre la périphérie interne de la bague de roue dentée 7 et s'appuie, par la bague 10 1, intérieurement et frontalement, dans l'épaule- ment 9 Pour améliorer le réglage, la périphérie externe 10 2 peut être réalisée en tant que surface annulaire bombée en direction axiale Grâce au dispositif, il serait égale- ment possible de serrer et de tendre simultanément si l'élément de serrage 10, comme sur la figure 1, était réalisé en tant que disque annulaire s'étendant des deux côtés et était engagé dans la bague de roue dentée 7 dans un évidement correspondant. Sur la figure 3, sont représentées deux variantes pour la fixation d'une roue dentée La roue dentée 14 repose, par son moyeu 15, sur un arbre 16 Dans la zone du moyeu 15, deux éléments de serrage 17,18 sont prévus pour serrer la roue dentée 14 sur l'arbre 16 et coaxialement à l'arbre 16. L'élément de serrage 17 se trouve dans un évidement 19 au bord du perçage pour l'arbre de la roue dentée 14 Il est réalisé en tant que disque annulaire conique présentant une bague externe Dans la zone de l'élévation annulaire 21 du disque, sont agencées des vis de serrage 20, lesquelles sont ancrées dans le moyeu 15. L'élément de serrage 18 se trouve dans un évidement annu- laire 22 entre le moyeu 15 et le corps de la roue dentée 14. Le moyeu se poursuit en un pied 13 large, déformable relati- vement facilement L'élément de serrage 18 est maintenu par des vis de serrage 30. En serrant les vis 20,30, la roue dentée 14 est ainsi serrée, directement ou indirectement par l'intermédiaire du30 pied 23, sur l'arbre 16, à l'aide des éléments de serrage 17,18 par déformation élastique. Sur la figure 4, un élément de serrage 24 correspondant aux éléments de serrage 4, 17, 18 des exemples de réalisation décrits, est montré en vue de dessus Il est constitué d'un disque annulaire conique 25, qui présente une élévation annulaire 26 En coupe transversale, on obtient ainsi une forme de toit, comme on peut le voir sur les figures 1 et 3. Dans la zone de l'élévation 26, sont prévus des perçages 27. Le disque annulaire 25 est limité par des bagues 28,29 ayant une section transversale rectangulaire En serrant les vis10 de serrage dans les perçages 27, l'élément de serrage 24 est élastiquement déformé en direction des lignes A,B représen- tées en traits interrompus. Pour faciliter la déformation, la bague externe 28 et/ou la bague interne 29 de l'élément de serrage 24 peuvent être15 munies, le cas échéant, de fentes en direction radiale. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour serrer et tendre des bagues de roue dentée ou des roues dentées sur des arbres ou des moyeux, caractérisé en ce que, entre la bague de roue dentée ( 2, 7) ou la roue dentée ( 14) et l'arbre ( 16) ou le moyeu ( 1, 8, 15), sont prévus un ou plusieurs éléments de serrage ( 4, 10, 17, 18, 24) qui, à l'aide d'une introduction de forces axiale, créent des forces de serrage radiales ou radiales et axiales entre la roue dentée ( 14) ou la bague de roue dentée ( 2, 7) et l'arbre ( 16) ou le moyeu ( 1, 8, 15). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de serrage ( 4, 10, 17, 18, 24) est réalisé en tant que disque annulaire muni d'une élévation annulaire ( 5, 10 2, 26) et présentant une forme conique vers l'élévation ( 5, 10 2, 26), en ce que, dans la zone de l'élévation ( 5, 10 2, 26), sont prévus des moyens ( 6, 11, 20, 30) pour l'introduction de forces, et en ce qu'au moins à la périphérie interne et/ou à la périphérie externe, sont prévues des surfaces de serrage (Rl, R 2). 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que des surfaces de serrage (R 3, R 4) sont prévues également sur une face frontale. 4 Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que, sur la périphérie interne et/ou sur la périphérie externe, est prévue, à chaque fois, une bague ( 4.1, 4 2, 10 1, 28, 29) de section transversale rectangu- laire, reliée au disque annulaire, et qui porte les surfaces de serrage. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une roue dentée ( 14) est munie, fronta- lement, dans la zone de son perçage, d'un évidement ( 19), en ce qu'un élément de serrage ( 17) est mis en place dans cet évidement ( 19) entre la roue dentée ( 14) et l'arbre ( 16), de sorte qu'il s'appuie sur l'arbre ( 16), ainsi que sur la surface périphérique externe et la face frontale de l'évide- ment ( 19), et en ce que l'élément de serrage ( 17) peut êtreo 10 serré en direction axiale contre la roue dentée ( 14) par des vis de serrage ( 20). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une roue dentée ( 14) est munie, fronta- lement, dans la zone de son moyeu ( 15), d'un évidement annulaire ( 22), de sorte qu'un pied souple ( 23) demeure vis-à-vis du perçage, et en ce qu'un élément de serrage ( 18) est mis en place dans cet évidement ( 22), de sorte qu'il s'appuie radialement vers l'extérieur contre le moyeu ( 15)20 et vers l'intérieur contre le pied ( 23), ainsi qu'axialement contre le moyeu ( 15). 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une bague de roue dentée ( 2, 7) est montée sur un corps de roue dentée ( 1, 8), en ce qu'un évidement annulaire est prévu sur le corps de roue dentée ( 1, 8), et en ce qu'un élément de serrage ( 4, 10) est mis en place dans l'évidement entre le corps de roue dentée ( 1, 8) et la bague de roue dentée ( 2, 7). 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la roue dentée est une roue dentée double et la bague de roue dentée ( 2) est agencée en pouvant tourner sur une roue dentée principale ( 1), l'élément de serrage ( 4) étant fixé sur la roue dentée principale ( 1) et s'engageant, par ses surfaces de serrage externes (R 2, R 4), dans un évidement sur la bague de roue dentée ( 2). 9 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la roue dentée présente une bague de roue dentée ( 7) qui est reliée, de façon amovible, au corps de roue dentée ( 8), et en ce qu'un élément de serrage ( 10), le disque annulaire étant simplement réalisé de façon conique, est mis en place entre le corps de roue dentée ( 8)10 et la bague de roue dentée ( 7), de sorte que l'élément de serrage ( 10) s'appuie, par une surface externe bombée sur la périphérie externe ( 10 2), sur la périphérie interne de la bague de roue dentée ( 7).