Brevet FR2719644A1 — publié le 19951110

L'invention concerne une poulie de renvoi consti- tuée pour l'essentiel d'un corps de poulie qui possède une aire latérale cylindrique, concave ou convexe et qui est monté en rotation autour de son axe longitudinal. Des poulies de renvoi de ce type sont utilisées par exemple comme poulies de pression dans des transmissions à courroie crantée ou dans des dispositifs de tension de courroie qui permettent de donner, à une courroie de trans- mission disposée entre un moteur à combustion interne et des organes auxiliaires, la précontrainte nécessaire à un fonctionnement sûr. Un tel dispositif de tension de courroie est connu par exemple du document DE- OS 38 24 645. Le dispositif de tension qui y est représenté comporte un bras de levier à sollicitation élastique, sur lequel est montée la poulie de renvoi. La poulie proprement dite présente une géométrie sensiblement cylindrique avec une aire latérale plane. Sur les faces frontales de la poulie de renvoi sont cependant prévus des reliefs qui garantissent un meilleur guidage de la courroie de transmission sur la poulie. Lorsque des dispositifs d'entraînement de ce type munis de courroies de transmission sont en fonctionnement, des oscillations de résonance provoquent, dans les parties libres de la courroie situées entre les roues d'entraînement, des bruits parasites qui sont transmis à la structure de la machine par les roues de la transmission et qui, de là, sont diffusés sous forme de bruits aériens. L'invention a pour objet de fournir une poulie de renvoi ou de tension destinée à des transmissions à courroie et permettant de réduire le bruit provoqué par les structures d'entraînement. Ce objet est atteint par une poulie de renvoi constituée d'un corps de poulie qui possède une aire latérale cylindrique, concave ou convexe et qui est monté en rotation autour de son axe longitudinal, caractérisée en ce qu'au moins un bourrelet périphérique oblique par rapport à la face frontale du corps de la poulie est disposé sur l'aire la- térale dudit corps. L'invention repose sur le principe selon lequel les oscillations de résonance des parties libres de la courroie comprises entre deux poulies de renvoi sont fonction de la fréquence propre des brins de traction noyés dans la courroie de transmission. Dans les poulies de renvoi cylindriques connues, chacun de ces brins de traction intégrés à la courroie possède la même fréquence propre car ils disposent tous de la même longueur de courroie oscillante entre deux poulies et sont tous exposés à un effort et à une masse identiques de la part de la courroie. Le bourrelet périphérique oblique disposé sur l'aire latérale de la poulie permet donc de répartir les fréquences propres des brins de traction dans la courroie de transmission en fonction du site de contact et de l'angle de rotation. Dans les parties libres de la courroie situées entre deux poulies de renvoi, il n'apparaît donc plus de fréquence propre constante et marquée des brins de traction et donc de la courroie, mais seulement une plage de fréquences propres qui est déterminée par le degré de modulation de la poulie de renvoi. Ce degré de modulation est fonction du rapport entre le périmètre de la poulie et la longueur de période du bourrelet périphérique. On obtient ainsi, d'une part, l'effet souhaité, à savoir que les parties de la courroie en contact avec une poulie de renvoi ainsi conçue ne génèrent pas ou très peu d'oscillations de résonance et donc de bruits. D'autre part, la présence du bourrelet périphérique oblique sur l'aire latérale de la poulie se traduit par une diminution de la surface de contact dans les zones d'entrée et de sortie entre la poulie et la courroie. Cela permet de réduire les oscillations transmises par la courroie à la poulie et donc d'atténuer encore celles propagées à la structure de la machine. Alors que le bourrelet périphérique oblique dis- posé sur l'aire latérale de la poulie présente une section rectangulaire, mais de préférence semi-circulaire ou el- liptique, il est également envisageable en principe de concevoir ce bourrelet à la surface de l'aire latérale sous la forme d'un relief de celle-ci, dont la hauteur maximale varie le long du périmètre du corps de poulie sur l'extension longitudinale de ce corps. Cette dernière conception du bourrelet offre à la courroie la plus grande surface d'appui possible sur la poulie de renvoi tout en garantissant qu'en fonction du site de contact et de l'angle de rotation, seules certaines zones de la courroie évoluent sur un plus grand diamètre de la poulie, et sont donc plus fortement étirées, que les brins de traction voisins de la courroie. Le tracé du bourrelet le long de l'aire latérale peut être sinusoïdal ou en zigzag. On peut également prévoir un double bourrelet sur l'aire latérale de la poulie de renvoi, auquel cas les bourrelets entourent chacun le corps de poulie sur 180 et forment l'un par rapport à l'autre un segment d'arc sinusoïdal et un segment d'arc cosinusoidal. Enfin, il peut être prévu de disposer sur l'aire latérale au moins deux bourrelets dont le premier présente un tracé sensiblement sinusoïdal et le second un tracé cosinusoidal. Pour mieux comprendre l'invention, les dessins présentés ci-après sont annexés à la description. Ces dessins montrent sur: - la figure 1, une poulie de renvoi comprenant un bourrelet sinusoïdal périphérique sur l'aire latérale, - les figures 2 à 4, des vues de différents tracés de bourrelets sur l'aire latérale de la poulie, et les figures 5 à 7, des vues schématiques en coupe de la poulie, du bourrelet et de la courroie de transmission avec différentes configurations du bourrelet. La poulie de renvoi 1 selon l'invention, représentée sur la figure 1, se compose d'un corps de poulie sensiblement cylindrique comportant une aire latérale en grande partie plane 2 limitée par des faces frontales 10 qui lui sont perpendiculaires. La poulie est montée en rotation au moyen de son axe 3 selon l'angle de rotation a. A la surface de l'aire latérale 2 est disposé un bourrelet 8 dont le site de contact x sur ladite surface varie, en l'occurrence selon une sinusoïde, en fonction de l'angle de rotation a de la poulie 1. La courroie de transmission 4 qui passe autour de la poulie se compose d'au moins un mélange de caoutchouc, dans lequel des brins de traction individuels 5 à 7 sont noyés de manière connue. Lorsque la poulie 1 tourne autour de son axe de rotation 3, différentes zones de la courroie 4 viennent en contact avec le bourrelet 8 en fonction de l'angle de ro- tation a, ce qui fait varier la longueur oscillante libre de la courroie entre ladite poulie et une roue de transmission voisine ou une poulie voisine. En raison de l'accroissement partiel du diamètre de la poulie 1 dû au bourrelet 8, ces zones de la courroie sont également exposées à un plus grand effort de traction, ce qui a pour effet global de modifier dans le temps et dans l'espace les fréquences propres des brins de traction 5 et 7 noyés dans la courroie. Les fréquences propres des brins de traction 5 et 7, qui dès lors ne sont plus égales ni constantes, se superposent mutuellement et provoquent certaines suppressions, ce qui diminue nettement l'oscillation de résonance de la courroie. Le bourrelet 8 disposé sur l'aire latérale 2 de la poulie 1 peut répondre à des géométries et à des agence- ments très différents en fonction de l'utilisation envisagée. Des exemples de ces variantes sont représentés sur les figures 2 à 4 montrant schématiquement une vue de côté d'une poulie de renvoi de ce type. Alors que la figure 1 montre un agencement sinu- soïdal du bourrelet le long de l'aire latérale de la poulie, la figure 2 propose d'y disposer deux bourrelets 81a, 81b qui entourent chacun le corps de poulie à 180 et forment l'un par rapport à l'autre un segment d'arc sinusoïdal et un segment d'arc cosinusoidal. Conformément à la figure 3, on peut également prévoir à la surface 2 de la poulie deux bourrelets 82, 83 dont le premier présente un tracé sensiblement sinusoïdal et le second un tracé sensiblement cosinusoidal. Enfin, on peut envisager une variante qui est représentée sur la figure 4 et qui prévoit de placer sur l'aire latérale 2 un bourrelet 84 formé de segments perpendiculaires entre eux dont le début et la fin se trouvent sur les extrémités axiales de l'aire latérale. Lors de la conception de la section du bourrelet 8 et de son extension sur l'aire latérale 2, deux aspects doivent être pris en compte. D'une part, il faut s'assurer que la courroie 4 est capable de recevoir la force de pression requise sans que l'effet d'entaille du bourrelet n'en provoque l'usure prématurée. D'autre part, une surface de contact réduite au minimum entre la courroie et le corps 1 de la poulie peut contribuer à atténuer la propagation des oscillations de résonance de la courroie à la structure de la machine. Ces conditions marginales sont respectées sur les figures 5 à 7 qui représentent des vues en coupe schématiques de la poulie 1, de la courroie 4 et du bourrelet 8. La figure 5 représente un bourrelet 85 à section sensiblement rectangulaire qui ne comporte des angles ar- rondis que dans la zone de contact avec la courroie. Comme indiqué, une telle section offre une surface minimale de transmission des oscillations de résonance résiduelles de la courroie 4 au corps 1 de la poulie. La figure 6 prévoit un bourrelet 86 à section sensiblement semicirculaire ou elliptique, qui permet d'adoucir le transfert de force de la poulie à la courroie 4. Cette variante présente toutefois l'inconvénient d'augmenter la surface de contact entre la courroie 4 et le corps 1 de la poulie. Enfin, la figure 7 représente une variante dans laquelle le bourrelet 87 s'étend sur presque toute la lon- gueur axiale du corps 1 de la poulie. Cependant, la hauteur 9 du bourrelet varie selon l'angle périphérique a et selon la coordonnée locale x, de sorte que, lorsque la poulie 1 tourne autour de son axe de rotation 3, des parties toujours différentes de la courroie 4 et donc de ses brins de traction et 7 présentent des longueurs oscillantes libres elles aussi différentes entre les deux poulies. C'est ce dernier exemple de réalisation qui permet le mieux de transférer les forces de pression de la poulie à la courroie, mais cette conception du bourrelet 87 a pour inconvénient de créer une surface de contact compara- tivement grande entre la courroie de transmission 4 et le corps 1 de la poulie. REVENDICATIONS 1. Poulie de renvoi, constituée d'un corps de poulie qui possède une aire latérale cylindrique, concave ou convexe et qui est monté en rotation autour de son axe longitudinal, caractérisée en ce qu'au moins un bourrelet périphérique (8) oblique par rapport à la face frontale (10) du corps (1) de la poulie est disposé sur l'aire latérale (2) dudit corps (1). 2. Poulie de renvoi selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que l'aire latérale (2) est entourée par un bourrelet sensiblement sinusoïdal (8). 3. Poulie de renvoi selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que sur l'aire latérale (2) sont prévus deux bourrelets 81a, 81b qui entourent chacun le corps (1) de la poulie sur 180 et forment l'un par rapport à l'autre un segment d'arc sinusoïdal et un segment d'arc cosinusoidal. 4. Poulie de renvoi selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que l'aire latérale (2) est entourée par deux bourrelets 82, 83, dont le premier présente un tracé sensiblement sinusoïdal et le second un tracé sensiblement cosinusoïdal. 5. Poulie de renvoi selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que sur l'aire latérale (2) est disposé un bourrelet (84) formé de segments perpendiculaires entre eux dont le début et la fin se trouvent sur les extrémités axiales de l'aire latérale (2). 6. Poulie de renvoi selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le bourrelet (8, 81a à 84) présente une section sensiblement rectangulaire. 7. Poulie de renvoi selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le bourrelet (8, 81a à 84) présente une section semi-circulaire ou elliptique. 8. Poulie de renvoi selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le bourrelet (8, 81a à 84) est formé par un relief de l'aire latérale, dont la hauteur maximale (9) varie le long de l'angle de rotation a de la poulie (1) et de la coordonnée locale x sur la surface de l'aire latérale.