Brevet FR2724902A1 — publié le 19960329

La présente invention concerne les véhicules chenillés, notamment les véhicules chenillés lourds tels que les chars et autres engins militaires blindés. Elle concerne plus particulièrement les galets de roulement qui équipent de tels véhicules et qui servent à guider la circulation des chenilles. Actuellement, les galets de roulement utilisés sont réalisés en métal de sorte que, compte tenu de leurs dimensions, ils sont d'un poids important, ce qui rend leur dépose difficile, entraient des surcharges au niveau de la suspension, et sont d'un prix de revient élevé. La présente invention a pour objet de proposer un galet de roulement pour véhicule chenillé, en particulier pour véhicule chenillé lourd, qui ne présente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus des galets de roulement métalliques actuellement utilisés c'est-à-dire qui, tout en présentant d'excellentes caractéristiques de tenue en compression, traction, flexion et cisaillement, soit d'un poids sensiblement réduit en facilitant en particulier sa pose et sa déposés. A cet effet la présente invention propose de réaliser un tel galet de roulement en matériau composite, compte tenu du fait que ces matériaux composites présentent d'excellentes caractéristiques de tenue en compression, en traction et en flexion. Toutefois, comme les matériaux composites présentent une mauvaise tenue en cisaillement (ou flexion courte), il est nécessaire de concevoir le galet de façon à éviter qu'il travaille dans des conditions où la flexion courte serait prédominante. Cela a amené à concevoir, selon l'invention, un galet en matériaux composites dont la structure diffère sensiblement de celle des galets actuels en aluminium car, dans ces derniers, la couronne extérieure qui supporte le bandage est soumise à un effort tranchant qui est important et concentré au droit de son appui unique avec le flasque porte-moyeu. Selon l'invention, on propose de remplacer l'appui unique constitué par la dite couronne extérieure par deux appuis qui permettent ainsi de réduire par moitiés à la fois l'intensité de l'effort et la répartition des charges, tout en évitant le développement de moments secondaires au niveau des attaches. L'épaisseur des voiles porte-moyeu peut de ce fait être réduite et l'on peut profiter de toutes les qualités de tenue en traction, en compression et en flexion "longue" des matériaux composites. Selon l'invention, le galet de roulement pour véhicule chenillé est du type comprenant un moyen destiné à coopérer par l'intermédiaire de roulements avec la fusée d'un bras de suspension du véhicule, et une jante fixée en son centre au dit moyeu, et il se caractérise en ce que la jante est constituée par deux éléments toriques creux en matériaux composites solidarisés côte à côte et ménageant entre eux, à partir de leur périphérie extérieure, un logement pour le passage de la dent d'une chenille du véhicule. Les éléments toriques de la jante sont constitués séparément en matériaux composites drapés polymérisés en autoclave, selon le procédé de fabrication qui fait l'objet du brevet NO 88.14699 (2669573) de la société déposante, puis juxtaposés. Avantageusement, un élément de maintien en forme de couronne métallique est solidaire de la partie centrale du galet, entre les deux éléments toriques. Cette couronne métallique est montée et assemblée selon la technique décrite dans le brevet NO 79.20398 (2463055) de la société déposante. Sur la jante est adhérisé un bandage qui sert au roulement et à la protection aux impacts des pierres, et qui est réalisé en un matériau élastomère vulcanisé. En variante, le bandage en élastomère peut être supprimé, l'absorption de l'énergie étant assurée par le seul fléchissement du matériau composite. Le bandage est alors remplacé, pour la tenue à l'impact, par un revêtement en carbure de tungstène armé. Selon la technique décrite dans le brevet NO 86.00749 (2593116) de la société déposante, le revêtement est déposé dans le moule avant drapage, le transfert s'opérant vers le matériau composite pendant la polymérisation. Pour bien faire comprendre le galet de roulement selon l'invention on en décrira ci-après, à titre d'exemple sans caractère limitatif, une forme d'exécution préférée et une variante en référence au dessin schématique annexé dans lequel la figure 1 est une vue en perspective écorchée d'un galet de roulement en matériau composite selon l'invention, équipé d'un bandage en élastomère la figure 2 est une vue en coupe verticale du galet de roulement de la revendication 1 les figures 3 et 4 sont, à plus grande échelle, des vues de détail de la figure 2 ; et la figure 5 est une vue en coupe verticale d'une variante du galet de roulement des figures 1 à 4. En référence aux figures 1 à 4 on a représenté un galet de roulement selon l'invention qui est constitué de deux éléments toriques 1,1' en matériaux composites drapés polymérisés séparément en autoclave (selon le procédé du brevet NO 88.14699), puis juxtaposés. Ils constituent la structure de la jante du galet. Entre les deux éléments toriques 1,1', à l'endroit ménagé pour le passage de la dent (schématisée en 2) de la chenille est disposée une couronne métallique continue 3 de section en V, respectant la forme de la dent 2. La couronne 3 comporte un épais revêtement d'usure 4 rechargeable, et elle est interchangeable. Entre les deux éléments toriques 1,1' de la jante, et dans la partie centrale du galet, est disposée, en insert, une virole métallique prisonnière 5 formant maintien intérieur. Deux viroles d'extrémité 6,7 métalliques sont rapportées au moment de l'assemblage des éléments 1,1' pendant la polymérisation, en constituant ainsi la jante du galet. Sur cette jante est adhérisé un bandage 8 en élastomère vulcanisé, destiné à servir non seulement au roulement, mais aussi à la protection aux impacts de pierres. A cet effet le bandage 8 comprend éventuellement deux bavettes latérales 9, adhérisées ou non. Le galet de roulement ainsi décrit, qui constitue un ensemble monolithique, est fixé de façon démontable sur un moyeu métallique 10 à l'aide de vis 11. Le moyeu 10, destiné à être monté sur la fusée 12 du bras de suspension 12' d'un véhicule chenillé (un char ou autre véhicule blindé par exemple), est constitué par une virole en acier qui présente intérieurement des empochements 13,14 pour des roulements 15,16 centrés sur la fusée 12. Les roulements 15,16 ainsi que la fusée 12 sont identiques à ceux utilisés avec les galets de roulement métalliques conventionnels. La protection, des agressions extérieures, de la chambre à roulements 17 ménagée à l'intérieur du moyeu 10 et destinée à recevoir la graisse nécessaire au graissage des roulements 15,16, est assurée - du côté du bras de suspension 12', par des joints 18,19 coiffés par un couvercle 20, par un flasque 21 boulonné sur le moyeu 10 et servant de protection à la jante du galet, par un joint 22 et par une butée 23 de réglage des roulements (tous ces éléments, à l'exception du flasque 21, sont identiques à ceux utilisés avec les galets de roulement traditionnels) - du côté extérieur, par un capot 24 fixé au moyeu 10 par des vis 25 et rendant étanche la boîte à roulements 17 lors du démontage du galet. Ce capot 24 comprend une vitre 26 qui permet de surveiller le niveau de graisse à l'intérieur de la boîte 17.Sur le capot 24 est fixé un flasque 27 par des vis 28, ce flasque 27 étant destiné à protéger le galet contre les impacts de pierres et présentant un opercule 29 démontable, en regard de la vitre 26, qui permet de visualiser de l'extérieur la boîte à roulements 17 sans besoin de démonter le flasque 27. Comme on l'a indiqué plus haut, l'obtention des éléments creux 1,1' en matériau composite du galet selon l'invention est réalisée par la mise-en-oeuvre du procédé du brevet NO 88.14699 (2669573) de la société déposante, comprenant les étapes suivantes - réalisation d'un noyau dans un moule composite approprié, - fabrication d'une vessie en silicone autour du noyau dans un moule approprié, - pose des inserts prisonniers et drapage du galet, - polymérisation en autoclave. Le galet est constitué d'une part de rubans entourés radialement autour du tore constituant le galet et d'autre part par des nappes de tissus déposées circonférenciellement pendant l'opération d'enrubannage. Dans l'exemple représenté les matériaux composites utilisés sont des pré imprégnés verre/époxy, la polymérisation s'effectuant à 1300C. Le galet obtenu selon la présente invention a une masse peu supérieure à 100kg, au lieu de près de 160kg pour un galet métallique de même dimension et il est alors suffisamment léger pour pouvoir être manipulé par deux personnes. Il se dépose comme une roue de voiture, l'opération de dépose s'effectuant de la façon suivante - le galet reposant sur la chenille par sa suspension, on dépose le flasque extérieur 27 après enlèvement des vis de fixation 28, - on desserre ensuite les vis 10' de fixation du galet au moyeu 10, - on soulève la suspension, en la bandant, jusqu a ce que le galet échappe à la dent 2 de la chenille, - on retire les vis 10' de fixation du galet au moyeu, - on dépose le galet. Cette opération, très simple, n'excède pas quinze minutes à deux personnes, à condition de disposer des moyens de manipulation de la suspension. Selon la variante de réalisation représentée à la figure 5, les bandages de roulement vulcanisés 8 sont supprimés et l'absorption de l'énergie s'effectue alors par le seul fléchissement du composite. A cet effet l'invention prévoit alors d'améliorer la tenue à l'impact du matériau composite en le dotant d'un revêtement approprié en des matériaux tels que des métaux et/ou des céramiques. Selon un procédé décrit dans le brevet NO 86.00749 (2593116) de la société déposante, les revêtements sont déposés dans les moules avant drapage et un transfert s'opère vers le composite pendant la polymérisation. L'adhérence du revêtement sur le composite est alors deux à trois fois supérieure à celle des matériaux déposés sur des composites polymérisés. On comprendra que la description ci-dessus a été donnée à simple titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Galet de roulement pour véhicule chenillé comprenant un moyeu (10) destiné à coopérer par l'intermédiaire de roulements (15,16) avec la fusée (12) d'un bras de suspension (12') du véhicule, et une jante solidaire en son centre du dit moyeu (10), caractérisé en ce que la dite jante est constituée par deux éléments toriques creux (1,1') en matériaux composites disposés côte à côte et ménageant entre eux, à partir de leur périphérie extérieure, un logement pour le passage de la dent de chenille (2). 2. Galet de roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux éléments toriques (1,1') de la jante sont constitués en matériaux composites drapés. 3. Galet de roulement selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le dit logement ménagé entre les éléments toriques (1,1') est déterminé par une couronne métallique (3) à section en V solidaire des éléments toriques (1,1'). 4. Galet de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par un élément de maintien (5) en forme de couronne métallique qui est solidaire de la partie centrale du galet entre les deux éléments toriques (1,1'). 5. Galet selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un bandage (8) en matériau élastomère vulcanisé est adhérisé sur la périphérie de chacun des deux éléments toriques (1,1') de la jante. 6. Galet selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bandage (8) de chaque élément torique (1,1') de la jante se prolonge latéralement par une bavette (9). 7. Galet selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les dits éléments toriques (1,1') de la jante présentent sur leur périphérie un revêtement en métal ou en céramique. 8. Galet selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dite jante en matériaux composites est fixée par boulonnage à un moyeu métallique (10). 9. Galet selon la revendication 8, caractérisé en ce que le côté extérieur du moyeu (io) est fermé par un capot (24) permettant un accès visuel à la chambre intérieure (17) déterminée par le dit moyeu (10), un flasque (27) du galet venant se fixer sur le dit capot (24).