Brevet FR2686135A1 — publié le 19930716

L'invention porte sur une boîte de transmission, notamment cycloïdale, prévue pour assemblage direct avec un élément moteur et un élément commandé, dont la partie motrice est assemblée de façon fixe au moins à un 5 excentrique, lequel engrène avec un pignon planétaire associé qui se déplace suivant un trajet excentrique A la périphérie externe du pignon planétaire sont régulièrement disposées des dents, d'ordinaire en forme de cycloïde fermée, lesquelles engrènent avec des chevilles ou des galets disposés sur un premier cercle primitif et assemblés de façon fixe au boîtier de la boîte de transmission, et dans chaque pignon planétaire sont prévus des orifices formés axialement, disposés sur un second cercle primitif, et avec lesquels engrènent des tocs d'entraînement, lesquels sont assemblés de façon fixe au corps d'entraînement pivotant. La boite de transmission cycloïdale constitue un élément de transmission compact, moderne, donnant la possibilité d'atteindre des hauts rapports de transmission En la comparant avec d'autres sortes de boîtes de transmission, elle est caractérisée par une haute efficacité, une grande capacité de surcharge de couple, une grande durée de vie, un bruit faible, une masse réduite et de petites dimensions extérieures Malgré ces avantages, toutes les boîtes de transmission cycloïdales connues jusqu'à présent sont de dimension axiale relativement grande Ceci résulte de leur construction, dans laquelle un arbre d'entrée est disposé sur le côté arrière de la boîte, et un arbre de sortie, sur le côté avant L'arbre d'entrée, éventuellement aussi l'arbre de sortie, doivent être montés à roulement, comme le montre le brevet DE-C-2835 973, qui est incorporé à la présente description à titre de référence Une telle réalisation de la boîte de transmission ne permet pas de l'assembler directement à l'unité commandée, ni éventuellement aussi à l'unité motrice, sans un montage spécial. Les désavantages mentionnés plus haut sont éliminés par la réalisation de la boîte de transmission selon l'invention, grâce au fait que le corps entraîné est formé comme un disque, avec au moins un palier formé entre sa surface périphérique et la surface intérieure adjacente du boîtier de boîte de transmission, cependant que le corps entraîné, avec des chevilles qui lui sont attachées de façon fixe, engrène avec un pignon planétaire monté sur l'excentrique. Par la réalisation de la boîte de transmission selon l'invention on obtient une diminution des dimensions extérieures, notamment de la dimension axiale, savoir de quatre jusqu'à six fois, et une augmentation de la capacité Cette réalisation permet de l'assembler directement à l'unité commandée sans montage spécial et sans prévoir un arbre de sortie pour la boîte de transmission De même elle permet d'assembler la boîte de transmission directement à l'unité motrice De plus, elle fait tomber le nombre des éléments de construction, le travail, les frais de fabrication, la dépense en matériel et la masse et améliore l'hygiène et la sécurité du travail. De préférence le palier est disposé au-delà de la périphérie extérieure du pignon planétaire, avantageusement en son plan radial, et/ou près de la périphérie extérieure du corps entraîné, entre ses parois axiales et les parois intérieures adjacentes du boîtier le palier est en forme de roulement à billes ou rouleaux la face extérieure de la périphérie du corps entraîné et la surface intérieure adjacente du boîtier de boîte, et/ou les deux faces dirigées axialement de la périphérie du corps entraîné et les parois adjacentes du boîtier de boîte de transmission, présentent des évidements, avantageusement en forme des rainures annulaires, dans lesquelles sont disposés des corps de roulement du palier le corps entraîné forme simultanément l'organe de sortie de la boîte de transmission le boîtier de la boîte de transmission est directement assemblé avec l'élément moteur, alors que la partie de sortie de l'élément moteur est engrenée avantageusement directement avec l'excentrique l'élément commandé est directement assemblé au corps entraîné. La boîte de transmission cycloïdale peut être conçue avec un ou plusieurs pignons planétaires Pour obtenir de hauts rapports de transmission on la peut concevoir aussi comme une boîte de transmission à deux ou plusieurs étages Pour un étage, il est possible de pousser le rapport de transmission jusqu'à 1:100. Aux dessins ci-joints sont présentés des exemples de réalisation de boîte de transmission cycloïdale selon l'invention: en figure 1 est présentée, en vue en élévation, une boîte avec un seul pignon planétaire, en coupe longitudinale, en figure 2, en vue en élévation, une boîte avec deux pignons planétaires, un électromoteur d'entraînement à bride assemblé et le tambour commandé, en coupe longitudinale partielle, la figure 3 présente la vue en plan de la boîte de transmission cycloïdale de la figure 2 en coupe transversale partielle, les figures 4, 5, 6 et 7 montrent en détail diverses réalisations du montage du corps entraîné dans la boîte de transmission cycloïdale, en coupe longitudinale, et la figure 8 présente une boîte de transmission cycloïdale selon l'invention, en vue en élévation montée sur une bétonnière. Dans les boîtes de transmission cycloïdales selon figures 1, 2 et 3, au boîtier 1 est assemblée la bride 15 d'un électromoteur-frein d'entraînement 16, dont l'arbre de sortie constitue simultanément la partie motrice 1, avec laquelle engrènent des excentriques 2, portant des seconds paliers 17, lesquels engrènent avec des pignons planétaires 3, munis de dents 4 régulièrement disposées à leur périphérie extérieure, en forme de courbe cycloïdale fermée Les dents 4 engrènent avec des chevilles 5 disposées sur un premier cercle primitif 6 et fixées dans le boîtier 7 de la boîte de transmission cycloïdale Sur un second cercle primitif 9 du pignon planétaire 3 sont formés des orifices longitudinaux 8, avec lesquels engrènent des tocs d'entraînement 10, assemblés de façon fixe au corps entraîné 11, qui est monté à rotation dans un palier 12, disposé radialement au-delà de la périphérie extérieure du pignon planétaire 3 Le palier 12 est constitué par des corps de roulement 13 tels que des billes qui roulent dans des évidements annulaires 14 prévus dans les parois latérales du corps entraîné 11 et dans les parois intérieures opposées du boîtier 7 de la boîte de transmission cycloïdale et de sa couronne de fermeture 18 Le corps entraîné 11 constitue simultanément l'organe de sortie de la boîte de transmission cycloïdale, et il est assemblé de façon fixe avec le tambour 19 d'un rouet de treuil. Une vue de détail du roulement à billes à deux rangées pour charges mixtes 12 selon la figure 4 montre que les chemins de billes sont situés en périphérie Des évidements annulaires arrondis 14, pour la circulation des billes 13, sont formés dans les parois latérales du corps entraîné 11 et dirigés vers la périphérie et axialement. Les faces annulaires arrondies des parois intérieures du boîtier 7 de la boîte de transmission cycloïdale et de la couronne de fermeture 18 du roulement 12 constituent la partie opposée du chemin de billes. Selon le détail du roulement à billes à deux rangées pour charges mixtes 12 d'après la figure 5, les billes de celui-ci 13 s'appuient vers l'intérieur sur les parois latérales du bord périphérique extérieur 2 constitué en forme d'anneau, à section triangulaire, du corps entraîné 11 Vers l'extérieur, les billes 13 s'appuient sur les parties adjacentes intérieures du boîtier 7 et de la couronne de fermeture 18. Dans une partie en forme de palier lisse 12 montrée par la figure 6, les parois de glissement 20 constituent une queue d'aronde formée par la couronne de fermeture 18, le boîtier 7 et le bord 21 du corps entraîné 11. Dans le roulement à billes à une rangée pour charges mixtes 12, selon le détail donné en figure 7, les billes 13 sont placées dans des évidements annulaires 14 en forme de V, réalisés à l'opposé l'un de l'autre, l'évidement extérieur 14 est formé par les chanfreins des arêtes de l'extrémité intérieure périphérique du boîtier 7 et de la couronne de fermeture 18, et l'évidement intérieur 14 est formé par une rainure en V dans la périphérie extérieure du corps entraîné 11. La boîte de transmission cycloïdale 22 selon la figure 8 est disposée en un seul bloc avec l'électromoteur d'entraînement 16, dont la bride 15 est fixée par des premières vis 24 sur le boîtier 7 de boîte, et la sortie de boîte, formée par le corps entraîné 11, est directement fixée au tambour 19 du mélangeur 26 par d'autres vis 25. Le boîtier 7 de boîte de transmission 22 est assemblé par des moyens de fixation 27 à une console 28 qui est montée à rotation sur le support 23 du mélangeur 26. Parmi les avantages de la boîte de transmission cycloïdale selon l'invention il faut compter de même la faible perte de puissance, la facilité de fabrication et de montage, la manipulation et l'entretien en marche sans difficulté et la possibilité d'appliquer pour sa production des éléments unitaires en disponibles dans le commerce, à savoir non seulement les roulements 12 ou leurs corps roulants, mais aussi les chevilles 5 et les tourillons 10. La nouvelle réalisation de la boîte de transmission selon l'invention, par comparaison avec les boîtes de transmission cycloïdales antérieures, est en direction axiale plusieurs fois plus courte, notamment jusqu'à quatre et six fois, et en même temps l'arbre de sortie est remplacé par le corps entraîné 11 en forme de disque rotatif, qui est monté dans le boîtier 7 de la boite de transmission cycloïdale par l'entremise du roulement spécial 12 De cette manière, elle est prédestinée pour un assemblage direct au mécanisme commandé, sans montage spécial, surtout pour la commande de différents tambours, de chariots roulants de grue, de treuils, de mélangeurs, de broyeurs, d'automates de montage et à déformation mécanique etc, de même que pour des commandes de manipulateurs et de robots Elle convient aussi pour les multiplications, par exemple pour l'installation entre l'hélice et la génératrice commandée d'une centrale motrice à éolienne, o la partie motrice 1 est constituée par la partie de sortie de la boîte de transmission, et le corps entraîné 11, par la partie motrice d'entrée de la boîte de transmission. Il est convenable d'utiliser la boîte de transmission selon l'invention surtout dans les cas o on exige de grands rapports de transmission, de grands coefficients d'efficacité, une résistance à de grandes surcharges de couple, de petites dimensions d'encombrement, surtout en direction longitudinale, de grandes durées de vie, une marche silencieuse, des manipulations et un entretien sans difficultés, de faibles frais de fabrication et le respect des normes d'hygiène et10 de sécurité du personnel. Le fonctionnement d'une boîte de transmission selon l'invention a été vérifié en opérant à pleine charge pendant 650 heures Elle était couplée en traction avec une puissance consommée de 0,25 kw, une vitesse d'entrée15 de 1480 tours par minute et un rapport de transmission de 29: 1 Le diamètre extérieur du boîtier 7 étant 280 mm, la longueur de la boîte de transmission en direction axiale est, avec deux pignons planétaires 3, de 48 mm, avec un pignon planétaire 3 seulement, de 36 mm. REVENDICATIONS 1 Boîte de transmission cycloïdale destinée à l 1 assemblage direct avec un élément moteur et un élément commandé, dont la partie motrice ( 1) est assemblée de façon fixe au moins à un excentrique ( 2), lequel engrène avec un pignon planétaire ( 3) qui lui correspond dans un excentrique circulant, des dents ( 4), typiquement à profil de cycloïde fermée,étant régulièrement disposées à la périphérie externe du pignon planétaire et engrénant avec des chevilles ( 5) ou des galets disposés selon un premier cercle primitif ( 6) et assemblés de façon fixe au boîtier ( 7) de la boîte de transmission, et chaque pignon planétaire ( 3) présentant des orifices axialement formés ( 8), disposés sur un second cercle primitif ( 9), avec lesquels engrènent des tocs d'entraînement ( 10), lesquels sont assemblés de façon fixe au corps entraîné pivotant ( 11), caractérisé en ce que le corps entraîné ( 11) est formé comme un disque, au moins un palier ( 12) étant formé entre la surface périphérique dudit corps entraîné et la surface intérieure adjacente du boîtier ( 7) de boîte de transmission, et le corps entraîné engrène, par les tocs ( 10) qui lui sont attachés de façon fixe, avec le pignon planétaire ( 3) monté sur l'excentrique ( 2). 2 Boîte de transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que le palier ( 12) est disposé au-delà de la périphérie extérieure du pignon planétaire ( 3), avantageusement en son plan radial, et/ou près de la périphérie extérieure du corps entraîné ( 11), entre ses parois axiales et les parois intérieures adjacentes du boîtier ( 7). 3 Boite de transmission selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le palier ( 12) est en forme de roulement à billes ou rouleaux. 4 Boîte de transmission selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la face extérieure de la périphérie du corps entraîné ( 11) et la surface intérieure adjacente du boîtier ( 7) de boîte de transmission, et/ou 5 les deux faces dirigées axialement de la périphérie du corps entraîné ( 11), et les parois adjacentes du boîtier ( 7) de boîte de transmission, présentent des évidements ( 14), avantageusement en forme de rainures annulaires, dans lesquelles sont disposés des corps de roulement du palier ( 12). Boîte de transmission selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le corps entraîné ( 11) forme simultanément l'organe de sortie de la boîte de transmission.15 6 Boite de transmission selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le boîtier ( 7) de la boîte de transmission ( 22) est directement assemblé avec l'élément moteur, alors que la partie de sortie de l'élément moteur engrène avantageusement20 directement avec l'excentrique ( 2). 7 Boîte de transmission selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'élément commandé est directement assemblé au corps entraîné ( 11).