Brevet FR2770273A1 — publié le 19990430

La présente invention concerne une chaîne mécanique autolubrifiante du type comprenant une succession de maillons extérieurs et intérieurs alternés et comportant chacun respectivement une paire de plaques extérieures parallèles et une paire de plaques intérieures parallèles entre elles et aux plaques extérieures, les maillons successifs étant reliés par des articulations comprenant chacune un axe cylindrique relié aux plaques extérieures, une bague autolubrifiante entourant l'axe, et une douille cylindrique reliée aux plaques intérieures et dans laquelle tourillonne l'axe par l'intermédiaire de la bague, la chaîne comprenant en outre des pièces de guidage entourant extérieurement des douilles et dont des surfaces de contact sont destinées a prendre appui sur au moins un rail de guidage. L'invention s'applique plus particulièrement aux escaliers mécaniques. Dans un tel escalier, deux chaînes mécaniques latérales sont chacune tendues entre un pignon supérieur et un pignon inférieur. Ces chaînes portent les marches de l'escalier par l'intermédiaire de barres transversales de liaison, traversant chacune un axe de chaque chaîne, et dont les extrémités portent des galets latéraux de guidage des chaînes. Ces galets latéraux viennent s'appuyer de part et d'autre des deux chaînes mécaniques sur deux rails principaux parallèles qui s'étendent longitudinalement pratiquement sur tout le trajet de l'escalier mécanique. Ces rails principaux présentent chacun, depuis leur extrémité inférieure, une courbure initiale, de concavité dirigée vers le haut, et une courbure terminale, de concavité dirigée vers le bas. Deux rails auxiliaires de déchargement parallèles et courbes, de concavité dirigée vers le bas, sont disposés sous les chaînes, chacun au voisinage de la courbure terminale d'un rail principal, pour que les pièces de guidage viennent s'appuyer sur ceux-ci, afin de limiter les efforts exercés sur les galets latéraux au niveau de la courbure terminale des rails principaux. Les pièces de guidage sont jusqu'à présent des rouleaux tourillonnant autour des douilles correspondantes pour rouler sur les rails auxiliaires de déchargement. L'entrée en contact des rouleaux de guidage et des rails auxiliaires de déchargement s accompagne généralement de phénomènes de glissement, de frottement et de coincement, qui gênent la mise en rotation des rouleaux et produisent des bruits gênants. Pour éviter de tels phénomènes, il est connu de lubrifier les chaînes au niveau de chaque rouleau. Cependant, l'utilisation de lubrifiants, dont l'impact sur l'environnement est important, tend à être limitée dans le domaine des escaliers mécaniques. C'est pourquoi, les fabricants de chaînes mécaniques s'orientent de plus en plus vers des chaînes mécaniques autolubrifiantes. Il est coûteux de rendre les rouleaux de guidage autolubrifiants et une telle solution ne limite que partiellement les bruits mentionnés ci-dessus. L'invention a pour but de résoudre les problèmes mentionnés précédemment en fournissant une chaîne mécanique autolubrifiante dont l'utilisation dans les escaliers mécaniques limite les nuisances sonores engendrées par l'entrée en contact des pièces de guidage et des rails auxiliaires de déchargement. A cet effet, l'invention a pour objet une chaîne mécanique autolubrifiante du type précité, caractérisée en ce que les pièces de guidage et les douilles correspondantes sont réalisées respectivement en des pièces monoblocs solidaires des plaques intérieures correspondantes pour former des organes de guidage par glissement, et en ce qu'au moins les surfaces de contact de ces organes de guidage sont traitées contre le frottement, l'usure et la corrosion. Selon des modes particuliers de réalisation, l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - les organes de guidage sont réalisés en acier chromisé au moins au niveau des surfaces de contact - les organes de guidage sont réalisés en acier inoxydable martensitique trempé et revenu comprenant entre 13 et 17% en masse de chrome - des axes sont percés chacun d'un alésage central coaxial de réception d'une barre de liaison et au moins les surfaces de ces axes délimitant les alésages sont traitées contre le frottement, l'usure et la corrosion - au moins les axes percés d'un alésage sont réalisés en acier chromisé au moins au niveau des surfaces délimitant les alésages - au moins les axes percés d'un alésage sont réalisés en acier inoxydable martensitique trempé et revenu comprenant entre 13 et 17% en masse de chrome ; et - les extrémités des bagues autolubrifiantes débordent latéralement des faces externes des plaques intérieures correspondantes. L'invention a enfin pour objet l'utilisation de chaînes telles que définies ci-dessus dans un escalier mécanique comprenant des rails de déchargement sur lesquels les organes de guidage sont destinés à glisser. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique latérale d'un escalier mécanique comprenant des chaînes mécaniques selon l'invention, - la figure 2 est une vue schématique agrandie de la partie cerclée II de la figure 1, - la figure 3 est une vue partielle de dessus, en coupe, d'une chalne de l'escalier mécanique de la figure 1, - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, illustrant une variante de la chaîne mécanique. Les figures 1 et 2 représentent un escalier mécanique, pour passer d'un niveau inférieur 1 à un niveau supérieur 2 ou l'inverse, et qui comprend essentiellement deux chaînes mécaniques 3 sans fin refermées en boucles, dont une seule est représentée sur les figures 1 et 2, et des marches 4. L'escalier mécanique comprend également deux rails principaux 5 de guidage des chaînes 3 et deux rails auxiliaires de déchargement 6. Les rails principaux 5, dont un seul est représenté sur les figures 1 et 2, sont parallèles entre eux, s'étendent longitudinalement pratiquement sur tout le trajet de l'escalier, et sont disposés latéralement par rapport aux marches 4. Ils comprennent chacun successivement, depuis le niveau inférieur 1 jusqu'au niveau supérieur 2, une première partie initiale courbe 7, de concavité dirigée vers le haut, une deuxième partie sensiblement rectiligne 8 et une troisième partie terminale courbe 9, de concavité dirigée vers le bas. Les rails auxiliaires de déchargement 6, dont un seul est représenté sur les figures 1 et 2, sont parallèles entre eux et aux rails principaux 5. Ils sont disposés entre les rails principaux 5. Ces rails auxiliaires de déchargement 6 ont une forme analogue à celle des parties terminales 9 des rails principaux 5 et sont disposés à un niveau supérieur à ces dernières. Les chaînes 3 sont disposées latéralement de part et d'autre de l'escalier. Elles sont chacune tendues entre une pignon supérieur lOA et un pignon inférieur lOB avec lesquels elles engrènent. Comme illustré plus particulièrement sur la figure 3, les chaînes 3 sont constituées par une succession de maillons extérieurs 11 et de maillons intérieurs 12 alternés. Chaque maillon extérieur 11 comprend une paire de plaques extérieures 13 et chaque maillon intérieur 12 comprend une paire de plaques intérieures 14 parallèles entre elles et aux plaques extérieures 13. Les maillons extérieurs 11 et les maillons intérieurs 12 successifs sont reliés entre eux par des articulations 16, d'axes orthogonaux aux plaques extérieures 13 et aux plaques intérieures 14. Chaque articulation 16 comprend un axe 17, une bague autolubrifiante 18 entourant l'axe 17, et une douille 19. La bague 18 est, par exemple, réalisée en matériau fritté, en matière plastique, ou en matériau composite à base de polymère. Chaque douille 19 est fixée aux plaques intérieures 14 du maillon intérieur 12 correspondant. Chaque douille 19 est percée d'un alésage central coaxial 20 dans lequel la bague autolubrifiante 18 correspondante est reçue. Chaque axe 17 comporte des portions cylindriques d'extrémité fixées aux plaques extérieures 13 du maillon extérieur 11 correspondant par emmanchement dans des alésages 21 ménagés dans les plaques 13. Un axe 17 sur trois est traversé par un alésage central coaxial 22, les autres axes 17 étant pleins. Des barres de liaison 23 sont engagées chacune dans un alésage 22 de chaque chaîne 3. Chaque barre de liaison 23 s'étend transversalement entre les deux chaînes 3 de l'escalier mécanique et porte une marche 4. Chaque barre 23 comporte deux portions d'extrémité cylindriques qui portent des galets latéraux 24 de guidage des chaînes 3, représentés en vue de dessus sur la figure 3. Les galets 24 viennent prendre appui sur les rails principaux 5 de l'escalier mécanique lorsque les chaînes 3 sont entraînées, par les pignons 10A ou 103, dans le sens horaire ou dans le sens antihoraire sur la figure 1. Jusqu'à présent, les douilles sont cylindriques et entourées chacune extérieurement d'un rouleau de guidage tourillonnant autour de la douille. Ces rouleaux sont destinés, d'une part, à permettre l'engrènement des chaînes sur les pignons par rotation des rouleaux autour des douilles et, d'autre part, à rouler sur les rails auxiliaires de manière à limiter les efforts exercés sur les galets latéraux au niveau des parties terminales des rails principaux lors de l'entraînement des chaînes. Ces rouleaux forment donc des pièces de guidage des chaînes par roulement. L'entrée en contact de ces pièces de guidage et des rails auxiliaires de déchargement engendrent des bruits particulièrement gênants. Selon l'invention, chaque douille 19 est une pièce monobloc, de forme cylindrique étagée dans l'exemple représenté, comportant des parties cylindriques d'extrémité de diamètre plus faible et une partie centrale cylindrique 26 de diamètre plus important. Chaque douille 19 est fixée aux plaques intérieures 14 du maillon intérieur 12 correspondant par emmanchement des parties d'extrémité de la douille 19 dans des alésages 27 ménagés dans les plaques intérieures 14. Des épaulements latéraux 28 reliant les parties d'extrémité cylindrique et la partie centrale cylindrique 26 de chaque douille 19 prennent appui sur les plaques intérieures 14 correspondantes. Les surfaces extérieures des douilles 19, notamment les surfaces 29, sont traitées contre le frottement, l'usure et la corrosion. Ainsi, les douilles 19 sont réalisées de manière à présenter un état de surface lisse, notamment au niveau des surfaces 29 des parties centrales 26. Selon une première variante, les douilles 19 sont réalisées en acier chromisé. Ce traitement de cémentation au chrome confère une grande dureté et une très bonne résistance à l'usure et à la corrosion au niveau des surfaces extérieures des douilles 19, notamment au niveau des surfaces 29 des parties centrales 26. Selon une deuxième variante, les douilles 19 sont réalisées en acier inoxydable martensitique trempé et revenu, contenant, par exemple, entre 13 et 17% en masse de chrome, et présentent ainsi une bonne résistance à l'usure et la corrosion. Les surfaces extérieures des axes 17, notamment les surfaces 31 délimitant les alésages 22, sont traitées contre le frottement, l'usure et la corrosion. Ainsi, les axes 17 sont réalisés de manière à présenter un état de surface lisse, notamment au niveau des surfaces 31 pour les axes 17 qui comprennent de telles surfaces. Selon une première variante, les axes 17 des chaînes 3 sont réalisés en acier chromisé. Selon une deuxième variante, les axes 17 sont réalisés en acier inoxydable martensitique trempé et revenu, contenant par exemple entre 13 et 17 % en masse de chrome. Dans une autre variante illustrée par la figure 4, les extrémités 32 des bagues 18 débordent des faces externes 14 si bien qu'elles glissent sur les plaques extérieures 13 correspondantes de façon à ménager un jeu évitant ainsi le contact entre ces plaques 13 et 14. Les rails de déchargement 6 sont, soit dans la masse ou soit en surface, autolubrifiants. Ce résultat est obtenu en utilisant, par exemple, des matériaux plastiques ou composites. Dans l'escalier mécanique de la figure 1, les surfaces 29 des douilles 19 viennent prendre appui sur les rails auxiliaires 6 de déchargement lors de l'entraînement des chaînes 3. Ces douilles 19 forment des organes de guidage des chaînes 3 par glissement sur les rails auxiliaires de déchargement 6. On constate dans l'escalier mécanique de la figure 1, que le guidage des chaînes mécaniques 3 sur les rails auxiliaires de déchargement 6 est silencieux. Les traitements des surfaces 29 et 31 des chaînes 3 permettent à celles-ci de résister à la corrosion de contact. Ils permettent également aux surfaces 29 de glisser en s'usant faiblement sur les rails de déchargement 6 et de ne pas détériorer les pignons 10A et 10B lors de l'engrènement. Ils permettent enfin de limiter la détérioration des surfaces 31 des axes 17 lors des contacts avec les barres de liaison 23. La variante illustrée par la figure 4 permet d'éviter le frottement entre les plaques 13 et 14 et ainsi l'usure et le bruit qui pourraient en résulter. Enfin, la solution adoptée pour limiter les bruits engendrés lors de l'entrée en contact des organes de guidage 19 des chaînes 3 et des rails auxiliaires de déchargement 6 est simple et économique. REVENDICATIONS 1. Chaîne mécanique autolubrifiante (3), du type comprenant une succession de maillons extérieurs (11) et intérieurs (12) alternés et comportant chacun respectivement une paire de plaques extérieures (13) parallèles et une paire de plaques intérieures (14) parallèles entre elles et aux plaques extérieures, les maillons successifs (11, 12) étant reliés par une articulation (16) comprenant un axe cylindrique (17) relié aux plaques extérieures (13), une bague autolubrifiante (18) entourant l'axe (17), et une douille cylindrique (19) reliée aux plaques intérieures (14) et dans laquelle tourillonne l'axe (17) par l'intermédiaire de la bague (18), la chaîne (3) comprenant en outre des pièces de guidage entourant extérieurement des douilles (19) et dont des surfaces de contact (29) sont destinées à prendre appui sur au moins un rail de guidage (6), caractérisée en ce que les pièces de guidage et les douilles correspondantes sont réalisées respectivement en des pièces monoblocs solidaires des plaques intérieures (14) correspondantes pour former des organes de guidage (19) par glissement, et en ce qu'au moins les surfaces de contact (29) de ces organes de guidage sont traitées contre le frottement, l'usure et la corrosion. 2. Chaîne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les organes de guidage (19) sont réalisés en acier chromisé au moins au niveau des surfaces de contact (29). 3. Chaîne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les organes de guidage (19) sont réalisés en acier inoxydable martensitique trempé et revenu comprenant entre 13 et 17% en masse de chrome. 4. Chaîne selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que des axes (17) sont percés chacun d'un alésage central coaxial (22) de réception d'une barre de liaison (23) et en ce qu'au moins les surfaces (31) de ces axes (17) délimitant les alésages (22) sont traitées contre le frottement, l'usure et la corrosion. 5. Chaîne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'au moins les axes (17) percés d'un alésage (22) sont réalisés en acier chromisé au moins au niveau des surfaces (31) délimitant les alésages (22). 6. Chaîne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'au moins les axes (17) percés d'un alésage (22) sont réalisés en acier inoxydable martensitique trempé et revenu comprenant entre 13 et 17% en masse de chrome. 7. Chaîne selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les extrémités (32) des bagues autolubrifiantes (18) débordent latéralement des faces externes des plaques intérieures (14) correspondantes. 8. Utilisation de chaînes (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans un escalier mécanique comprenant des rails de déchargement (6) sur lesquels les organes de guidage (19) des chaînes (3) sont destinés à glisser.