Brevet FR2729914A1 — publié le 19960802

La présente invention concerne notamment le domaine des véhicules à chenilles comportant des moyens pour supprimer les matières étrangères qui se déposent autour des galets et des poulies et a plus particulièrement pour objet un galet du type comportant un axe, deux surfaces latérales et une surface périphérique et associé à un chemin de roulement et apte à supprimer ces matières étrangères. Les engins à chenilles, notamment les engins blindés, comportent généralement deux trains de roulement chacun comportant principalement une chenille entraînée par un galet moteur, habituellement appelé barbotin et un certain nombre de galets porteurs et un galet tendeur. Lorsque ce galet tendeur est fixe, la tension de la chenille est réglée avant le fonctionnement de l'engin, Or, il est apparu que de nombreux incidents surviennent en fonctionnement, notamment lorsque ce type d'engin fonctionne dans des terrains gras boueux ou caillouteux. Ces incidents sont principalement des déchenillages ou des ruptures du système de tension de la chenille, voire de la chenille elle-même, dues à une tension excessive de la chenille causée par l'interposition entre la chenille et les galets, notamment le galet tendeur, d'amas de terre et de cailloux. Deux types de protection contre ces incidents sont actuellement utilisés. Le premier, décrit par exemple dans le brevet US4819999, consiste à placer des joints d'étanchéité de façon à éviter l'intrusion de matières étrangères entre la chenille et les galets. Le deuxième, décrit par exemple dans le brevet US 5330260 consiste à disposer des lames à proximité de la bande de roulement des galets afin d'enlever les matières étrangères, telle la terre, qui peuvent s'y accumuler et créer des surtensions dans la chenille. Cependant, ces moyens de protection sont fragiles, et leur défaillance en fonctionnement n'est généralement pas décelable. Lorsque ledit galet tendeur est mobile et la tension contrôlée par un dispositif approprié, tel le dispositif décrit dans le brevet FR2703971, les deux types de protection précédemment cités peuvent être utilisés. En l'absence de ces protections, le pilote est généralement informé lorsque le déplacement du galet tendeur atteint une certaine valeur seuil, ce déplacement pouvant compenser l'apparition d'une certaine épaisseur de matelas de terre sur les galets. Le pilote doit alors dégager ces matelas de terre avant de repartir. Un tel dispositif nécessite donc des temps d'immobilisation importants ainsi que des moyens de contrôle coûteux. 2 2729914 Le but de l'invention est de palier ces inconvénients en proposant des moyens simples et résistants permettant de supprimer, pendant le fonctionnement de l'engin, les matières étrangères qui se déposent autour des galets. La solution apportée est un élément tournant, tel une poulie ou un galet du type comportant un axe, deux surfaces latérales et une surface périphérique, associé à un chemin de roulement, caractérisé en ce que la surface périphérique du galet comporte au moins une gorge débouchant dans au moins l'une des surfaces latérales du galet et assurant une discontinuité de contact entre le galet et le chemin de roulement. Selon une caractéristique permettant d'accroître l'élimination desdites matières étrangères, au moins une des surfaces latérales du galet est concave. Dans le but d'accroître la résistance du galet, des cordons réalisés dans le même matériau que celui du galet, peuvent être prévus de façon à relier, au niveau de la surface latérale du galet, les sommets d'une même gorge, les gorges ne débouchant plus alors que partiellement dans la surface latérale du galet. Selon un mode de réalisation particulier, les gorges sont de mêmes dimensions et chaque gorge présente un plan de symétrie, ce plan de symétrie faisant un angle oa radians avec le plan diamétral du galet, a étant différent de 7d2 radians. Selon une caractéristique particulière, la surface périphérique du galet présente en outre une gorge périphérique longitudinale délimitant deux parties. Selon une caractéristique additionnelle, les gorges sont régulièrement espacées, avec un pas d entre elles sur les deux parties, mais décalées d'un demi pas d'une partie à l'autre. Selon une autre caractéristique additionnelle, les gorges de l'une des parties faisant un angle a avec le plan diamétral du galet, oa étant différent de n/2 radians et les gorges de l'autre partie font un angle de (7-a) radians. Dans le but de limiter le bruit et l'usure du galet, celui-ci peut comporter un revêtement, du type patin, en élastomère. Selon une autre caractéristique, un galet selon l'invention est appliqué à un train de roulement du type comportant une chenille et des galets. Dans le cas, o la chenille possède des dents qui sont espacées avec un pas dl et o les gorges du galet sont espacées avec un pas d, il est préférable que d et dl soient différents afin de réduire les risques de déchenillage. 3 2729914 D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront dans la description d'un mode de réalisation de l'invention appliqué à un engin blindé de terrassement, en regard des figures annexées parmi lesquelles: la figure 1 présente un schéma général d'un engin blindé de terrassement, - la figure 2 montre un schéma des patins d'une chenille, - sur la figure 3, est représenté un galet selon l'état de la technique, - les figures 4, 5 et 6 montrent des schémas d'un galet tendeur selon ladite variante de réalisation de l'invention. Comme montré sur la figure 1, un engin blindé de terrassement, appelé engin dans la suite, comporte généralement un châssis 1, et deux trains de roulement 2, disposés de façon symétrique par rapport au plan de symétrie du châssis. Chaque train comporte une chenille 10 constituée par des patins articulés 12 et qui est montée autour d'un barbotin 20, d'un galet tendeur 40 et trois galets porteurs 30,31 et 32. Comme montré sur la figure 2, chaque patin de la chenille est de forme rectangulaire et comporte une dent centrale 14 et deux échancrures rectangulaires 16,17 disposées de part et d'autre du plan de symétrie de la dent. Deux patins consécutifs 121, 122 sont libres en rotation autour d'un axe commun 15. Comme montré sur la figure 3, le galet tendeur 40 d'un engin selon l'état de la technique comporte un alésage, non représenté, destiné à recevoir l'axe autour duquel tourne librement ledit tendeur, une jante 43, une gorge 42 séparant ladite jante en deux parties 431 et 432 bordées par des flasques respectivement 441 et 442 et recouvertes partiellement par une bande de roulement, respectivement 451 et 452 en élastomère, déposée par exemple par vulcanisation. Les galets porteurs sont similaires au galet tendeur. Le barbotin 20 comporte deux séries de dents 21 qui s'engrènent dans les échancrures 16,17 de la chenille 10. Avant le fonctionnement de l'engin, l'axe du galet tendeur 40 est déplacé dans la direction du barbotin 20 puis la chenille 10 est positionnée autour des galets 30, 31, 32 et 40, puis déplacé en sens inverse et fixé de façon à donner une certaine valeur de tension à la chenille. La gorge 42 du galet tendeur ainsi que celle de chacun des galets porteurs permettent le passage des dents 14 tandis que le contact galet - patins de la chenille s'effectue par les bandes de roulement respectives desdits galets. Les flasques 44 associés à la gorge servent à guider les dents 14 de la chenille 10 et à éviter l'usure de la jante. 4 2729914 Les figures 4 à 6 présentent des schémas d'un galet tendeur 140 selon l'invention. Il comporte un alésage 141 destiné à recevoir l'axe autour duquel il tourne librement, une jante 143, gorge circulaire 142 séparant la jante en deux parties 1431 et 1432, chacune d'elles possédant des gorges 146 régulièrement espacées et s'étendant, pour chaque partie, sur toute sa largeur, depuis la gorge circulaire 142 jusqu'à la face latérale 147 du galet qui lui correspond. Afin de limiter l'usure qui résulterait d'un contact métal-métal entre les jantes et la chenille 10, des patins 150 sont disposés sur chacun des élements 148 de chacune des parties 1431 et 1432, éléments 148 délimités par deux gorges 146 consécutives, la gorge circulaire 142 et par l'une des surfaces latérales 147 du galet. La surface périphérique du galet constitue ainsi une bande de roulement discontinue. Ces patins 150 comportent une partie supérieure en élastomère 151 en contact direct avec la chenille et une semelle 152 en acier dont la face interne possède une empreinte dont les dimensions correspondent à celles de la surface périphérique des éléments 148. Ces patins 150 sont fixés sur les jantes par des vis 153. Dans cette variante de réalisation, chaque jante comporte huit gorges 146 qui ont sensiblement la forme d'un Vé tronqué à la base et le plan P1 de symétrie des gorges 146 est incliné par rapport au plan diamétral P2 du galet 140. Cette inclinaison est d'environ n/4 radians pour l'une des parties 1431 et 1432, et 3x/4 radians pour l'autre. Ces gorges 146 sont de mêmes dimensions et, pour une même partie, parallèles entre elles. Leur nombre doit être tel que le pas d séparant deux gorges 146 consécutives doit être différent du pas dl séparant deux dents 14 consécutives de la chenille 10. En outre, leur nombre ne doit pas être excessif, afin de minimiser le coût de production et de ne pas risquer de fragiliser le galet. Enfin, comme montré sur les figures 4 et 5, les gorges 146 de l'une des parties 1431 et 1432 sont décalées de celles de l'autre jante de la valeur d'un demi pas de gorge (d/2), et ceci afin d'avoir, d'une manière continue, une surface latérale de guidage des dents de la chenille. En outre la surface latérale de la semelle donnant sur la gorge 142 est proéminente par rapport à la jante et sert de guidage des dents de la chenille et d'élément d'usure. Enfin, les deux surfaces latérales 147 du galet sont concaves, la périphérie apparaissant donc en saillie. En fonctionnement, des dents 21 du barbotin 20 sont placées dans des échancrures 16,17 de la chenille 10 et cette dernière est centrée sur les galets 30, 2729914 31, 32 et 140 de telle sorte que ses dents 14 soient dans la gorge 142 de ces derniers. Une valeur fixée au préalable de tension de fonctionnement de la chenille est assurée par l'intermédiaire du galet tendeur 140, comme précédemment expliqué. La flèche montrée sur la figure 4 représente le sens de rotation du galet tendeur 140 lorsque l'engin avance. Lorsque cet engin fait du terrassement dans un terrain o la terre est collante, cette dernière a tendance à se coller sur la bande roulante constituée par les patins et à être comprimée par la pression qu'exerce sur elle la chenille. Avec un galet selon l'état de la technique, la terre ne peut être évacuée, sous I'effet de ladite pression, que latéralement par une surface très réduite correspondante à une couronne de diamètre intérieure égale à celle du galet et d'épaisseur égale à celle du matelas de terre. Aussi, cette surface d'évacuation est insuffisante et provoque l'apparition de matelas épais de terre conduisant aux incidents précités. Avec un galet de tension selon l'invention, la terre peut être évacuée aussi bien latéralement que longitudinalement une surface d'évacuation étant présente sur chacun des cotés des patins 150. En outre, toute la terre présente dans la gorge 142 et dans les gorges 146 a aussi tendance, sous l'effet de la pression à être évacuée vers l'extérieur du galet, la section latérale des gorges 146 étant très importante. La mise en oeuvre de l'invention a montré qu'un engin dont les trains de roulement utilisaient un galet tendeur selon l'invention présentait une fiabilité nettement accrue par rapport à un engin selon l'état de la technique. Les galets selon l'invention peuvent être réalisées dans de nombreuses matières telles par exemple des métaux, des alliages ou des composites et être, suivant la nature de cette matière, réalisés par différentes méthodes telles l'usinage, le moulage, le forgeage, le mécano-soudage... Il est évident que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la variante de réalisation précédemment décrite, sans sortir du champs de l'invention. Ainsi, les galets porteurs peuvent aussi être réalisés selon l'invention. De plus, la continuité de la surface périphérique peut être, en partie préservée, en conservant un cordon de matière, les gorges ne débouchant alors que partiellement dans la surface latérale du galet. Dans le cas o la chenille comporte elle-même un revêtement en élastomère, le galet peut ne pas comporter de patins en élastomère. En outre, les gorges 146 de l'une des parties 1431 et 1432, faisant un angle a avec le plan diamétral P2 du galet, cc étant différent de,/2 radians, les gorges de 6 2729914 l'autre partie peuvent faire un angle quelconque avec le plan diamétral P2 du galet, cet angle étant toutefois différent de 7r/2 radians. De surcroît un galet tendeur selon l'invention est tout à fait compatible avec un dispositif de contrôle automatique de la tension de la chenille, jouant, dans cette combinaison, aussi pleinement son rôle. De plus, la profondeur d'une gorge 146 peut, soit être uniforme sur toute sa longueur, soit varier, la profondeur la plus importante étant, préférablement, du coté de la surface latérale 147 du galet dans laquelle débouche cette gorge. Enfin, par surface latérale, il faut entendre toute surface externe du galet autre que la surface périphérique. 7 2729914 REVENDICATIONS 1 Galet du type comportant un axe, deux surfaces latérales (147) et une surface périphérique et associé à un chemin de roulement (10), caractérisé en ce que la surface périphérique du galet comporte au moins une gorge (146) débouchant dans au moins l'une des surfaces latérales (147) du galet et assurant une discontinuité de contact entre le galet et le chemin de roulement (10). 2 Galet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une de ses surfaces latérales (147) est concave. 3 Galet selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les gorges (146) ne débouchent que partiellement dans la surface latérale (147) du galet. 4 Galet selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface périphérique comporte plusieurs gorges (146) irrégulièrement espacées. Galet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les gorges (146) sont de mêmes dimensions et régulièrement espacées sur la surface périphérique. 6 Galet selon la revendication 5, caractérisé en ce que les gorges (146) présentent un plan de symétrie P1 et en ce que ce plan de symétrie fait un angle at radians avec le plan diamétral P2 du galet, ca étant différent de 7c/2 radians. 7 Galet selon la revendication 6, caractérisé en ce que sa surface périphérique présente en outre une gorge périphérique longitudinale (142) délimitant deux parties (1431, 1432). 8 Galet selon la revendication 7, caractérisé en ce que les gorges (146) sont régulièrement espacées sur les deux parties (1431, 1432) avec un pas d mais décalées d'un demi pas. 9 Galet selon la revendication 8, caractérisé en ce que les gorges (146) de l'une des parties (1431, 1432) font un angle a avec le plan diamétral P2 du galet, a étant différent de 90 degrés et les gorges (146) de l'autre partie font un angle de (jr- a) radians. 8 2729914 Galet selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments délimités par lesdites gorges (146) et la ou les surfaces latérales (147) du galet, sont recouvertes de patins (150) en élastomère. 11 Train de roulement du type comportant une chenille (10) et des galets, et utilisant au moins un galet selon l'une quelconque des revendications précédentes.