Brevet FR2768793A1 — publié le 19990326

La présente invention concerne un dispositif de tension de transmissions de mouvements de rotation. Ces transmissions peuvent être par courroies plate. dentée s,\nchrone. trapézoïdale. ronde ou striée: par chaîne simple ou multiple: par câble. Lc dispositif selon l'inventionv est un galet tendeur â pivot interne excentré. Les machines modernes se caractérisent par des puissances élevées, de grandes variations de vitesse, des chaînes cinématiques complexes. un cncombrement réduit. un allégement des parties en mouvement. Le développemenl des différents types de moteurs électriques, et de leur asservissement a permis. par l'auribution d'un moteur par mouvement. de simplifier la chaîne cinématique des transmissions d'obtenir des variations de vitesse en conservant cependant le s'nchronisme des déplacements simult3nés. Les transmissions de mouvements de rotation remplacent les engrenages et boîtes de vitesses précédemment utilisées. Parmi les transmissions de mouvements de rotation les courroies dentées synchrones sont très souvent utilisées, elles sont légères et leur flexibilité permet l'utilisation de poulies de faibles diamètres. réduisant l'encombrement de la transmission. Elles peuvent être cependant très larges. ce qui nécessite un dispositif de tension très rigide et leur élasticité. dans les mouvements intermittents ou alternatifs. â forte inertie, provoque si l'effort de tension est insuffisant une perte de sxnchronisme, et des oscillations en fin de course des éléments entraînés. La présente invention concerne plus particulièrement les transmissions à courroie dentée synchrone, mais également les transmissions par courroie; plate, trapézoïdale. ronde ou striée: par chaine ou par câble. Traditionnellement. la course de tension des transmissions de mouvements de rotation; est obtenue de quatre façons: 1) Par le déplacemcnt de la poulie motrice ou réceptrice. en créant une plaque de fixation intermédiaire. coulissante ou pivotante sur le support dc transmission. Cette solution est efficace. mais encombrante et inutilisable lorsque la valeur de l'entr'axe doit être invariable. 2) Par un galet tendeur solidaire dun support guidé en translation. tiré ou poussé par un système lis - écrou ou un ressort. Ce support est fixé sur le support de transmission. Ce dispositif est efficace mais encombrant. 3) Par un galet tendeur fixé à lextrémité d'un bras pivotant autour d'un axe solidaire du support de transmission. - Le bras peut être lui-mcme tiré ou poussé. par un s stèle sis - écrou ou un ressort. - Lc bras peut comportcr autour de son axe de pivotement. des éléments élastiques contraints au montage. assurant la tension. Ces dispositifs sont cfficaces mais très encombrants. I) Par un galet tendeur excentrique. fixé sur le support de la transmission. Ce galet reçoit. un ou deux roulements à billes. solidaires d'un arbre central percé d'un trou dc fixation. dont la position excentrée. par rapport à l'axe de rotation du galet. permet p3r pivotement autour du trou de fixation. d'obtenir la course dc tension. Ce dispositif peu encombrant; présente cependant deux inconvénients : - La course de réglage est faible. car liée à la valeur de l'excentration; elle-même limitée par le passage de la xis de fixation. dans le diamètre intérieur du roulement à billes. - La tension de la transmission n'est réalisable qu'à l'aide d'une clé spéciale à ergots. placée dans deux encoches de la face supérieure dc l'arbre central. Le dispositif entièrement culindnque. ne permet pas d'utiliser les clés standard du commerce. Traditionnellement, la mesure de l'effort de tension est effectuée à l'arrêt de trois façons 1) Par la mesure de l'allongement de la courroie après tension. Le traçage, sur la courroie détendue. de deux repères à entraxe défini, permet de mesurer l'allongement de la courroie. dû à l'effort de tension (par exemple, pour un entr'axe avant tension de 100 min, cet entr'axe sera de 102 mm après tension de 2%). Cette méthode est peu précise. 2) Par la mesure de la course de déflexion de la courroie. Après tension I'application sur le dos de la courroie d'un effort de flexion déterminé, provoque une course de flexion que l'on mesure (par exemple. un effort de 20 DaN provoque une course de flexion de 10 mm). Cette méthode est peu pratique. 3) Par la mesure de la fréquence de vibration. Après tension; un choc sur la courroie provoque une vibration. dont on mesure la fréquence à l'aide d'un appareil électronique. Cette méthode nécessite un appareil spécifique. En résumé. les dispositifs actuels de tension; présentent des éléments restrictifs d'utilisation: encombrement trop important ou amplitude de la course de réglage insuffisante. La course de tension doit permettre au montage. le recul du dispositif afin de faire passer la courroie, sur le diamètre extérieur des poulies. puis de tendre pour mettre en contact la courroie sur les poulies. puis enfin la course de tension doit être suffisante pour allonger la courroie, jusqu'à obtenir l'effort de tension requis. A titre de comparaison non limitatif, le galet de diamètre 60 mm à fixation excentrée existant dans le commerce. possède une excentration de 6 mm, soit une course maxi de 12 mm. alors que le modèle équivalent suivant l'invention; posséde une excentration de 15 mm soit une course maxi de 30 mm. Quant aux méthodes de mesure de la valeur de l'effort de tension. elles sont peu précises et difficiles à mettre en uTe, par l'exiguïté de l'emplacement souvent réservé à l'implantation de la transmission, elles font appel à des moyens particuliers, ne constituant pas l'outillage habituel d'un atelier de montage ou d'entretien, elles nécessitent plusieurs réglages et mesures successifs, elles ne constitucnt pas des mesurcs directes de l'effort de tension; et de ce fait sont imprécises. ces méthodes de mesure ne permettent pas de transmettre un couple dans des conditions optimales de durée de vie. de qualité d'entraînement. de niveau sonore. L'effon de tension doit être détenniné et appliqué avec précision. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. En effet. il se compose d'un galet tendeur. à pivot interne excentré. Il est très peu encombrant. ses composants restent toujours contenus dans le diamètre extérieur du galet. Sa fixation est assurée sur le support dc transmission. par une vis largement dimensionnée. Son embase de grand diamètre lui confère une bonne rigidité. Sa course de tension est suffisante. pour satisfaire la plupart des applications. La course et l'effort de tension. sont exercés à l'aide d'outils de serrage standard du commerce sur un bras d'entraînement inférieur ou un bras d'entraînement supérieur solidaires du dispositif. le choix dc l'un ou dc l'autre est fonction des contraintes d'encombrement et d'accessibilité. L'effon de tension exercé par le galet sur la transmission. peut être exercé et mesuré sinlultanément directement, à l'aide d'une clé d,,,amométrique. Le dispositif peut être mis en place. réglé et bloqué en position par le dessus du support de transmission. Ce dispositif. à titre d'exemples non limitatifs, peut être réalisé du diamètre 20 nun environ, et au dela du diamètre 300 mm. permettant d'étendre son domainc d'application ; des matériels de bureautique aux machines industrielles. Le dispositif selon l'invention se compose en effet. d'un galet extérieur, de forme adaptée à chaque t,,'pe de transmission, pouvant constituer une poulie pour courroie; plate. dentée synchrone. trapézoïdale: ronde ou striée: un pignon pour chaîne simple ou multiple; une poulie pour câble. Ce galet reçoit un ou plusieurs roulements à billes, lesquels sont solidaires d'un arbre central, qui comporte selon une première caractéristique dans son embase, un logement recevant une bride qui prend appui, à une de ses e.xtremites comportant un talon. dans le fond du logement et. à l'autre extrémité. sous la tête d'un axe fixe de pivotement. solidaire du support de la transmission. L'arbre central comporte un logement pour passage de la tête de l'axe. L'axe fixe de pivotement est excentré par rapport à l'axe de rotation du galet. mais reste dans l'encombrement de l'arbre central. Cette excentration permet; par le pivotement du dispositif autour de l'axe fixe. de faire parcourir au galet une course circulaire d'amplitude double de la valeur de l'excentration. ce qui constitue la course de tension du dispositif. La dissociation de l'axe de pivotement et de la sis de bridage permet d'obtenir une excentration maximale. en maintenant l'ensemble des composants en-deçà du diamètre extérieur du galet. La bride en sa partie centrale. est actionnée par une vis qui met la bride en appui, à une de ses extrémités sur le talon reposant dans le fond du logement de l'arbre central. et à l'autre extrémité sous la tête de l'axe fixe de pivotement solidaire du support de transmission, ce qui provoque l'irnmobilisation du dispositif, par pression et adhérence. sur le support de la transmission. L'indesserabilité et la stabilité de l'ensemb]e. est assurée par l'embrase de grand diamètre de l'arbre central. L'axe fixe est constitué d'un axe épaulé, fileté. dont la partie centrale cxlindrique permet ]e libre pivotement et coulissement longitudinal de la bride, entre d'une part la tête de l'axe constituant la face d'appui de la bride. et d'autre part la face d'appui de l'axe sur le support de transmission. Cette face d'appui est constituée par le fait. que la partie filetée est de diamètre inférieur à la partie c lindrique. La face opposée au plan de fixation. sur le support de transmission. étant souvent inaccessible par sa forme. la présence de renfons. goussets ou éléments mécaniques. l'installation du dispositif. sa fixation. la tension de la transmission. ainsi que le blocage en position du dispositif sont réalisables. sur le support de transmission. par le dessus du dispositif de tension. Cependant. dans les cas où la fixation du dispositif est souhaitable par le dessous du support de transmission. la bride en son extrémité opposée au talon ; peut componcr un taraudage recevant une vis accessible par le dessous. pivotante ct coulissante dans le support de transmission. Le dispositif peut être implanté. entre les poulies motrice ct réceptrice. à l'intérieur ou à l'extérieur de la partie dc la transmission non soumise à l'effort de traction. Selon une seconde caractéristique. l'arbre central. dans son embase. comporte un logement. recevant un bras d'entraînement solidaire de l'arbre central permettant i l'aide d'une clé à fourche standard du commerce. ou d'une clé d!namollletriquc de faire piloter le dispositif autour de l'axe fixce. ct ainsi de tendre la transmission. L'utilisation d'une clé dvnamométrique. permet d'appliquer et de mesurer simultanément l'effort exercé. et d'obtenir ainsi une tension déterminée et reproductible de la transmission. Selon une troisième caractéristique. I'arbre central comporte dans sa partie supérieure, un logement recevant un bras d'entraînement solidaire de l'arbre central, permenant à l'aide d'une clé à fourche standard du commerce, ou d'une clé dxnamométrique de faire pivoter le dispositif autour de l'ase fixe, et ainsi de tendre la transmission. L'utilisation d'une clé d,vnamométrique. permet d'appliquer et de mesurer simultanément l'effort exercé, et d'obtenir ainsi une tension déterminée, et reproductible, de la transmission. Selon des modes particuliers de réalisation: - La bride, qui peut être de tope à crochet. coulissante dans l'arbre central, et dont la collerette. prenant appui sous la tête de l'axe fixe de pivotement; assure le bridage du dispositif sur le support de transmission. - La bride en son extrémité opposée au talon; peut comporter un taraudage recevant une vis accessible par le dessous. permettant le libre pivotement du dispositif. - La bride, de t"'pe à crochet. dans sa collerette; peut comporter un taraudage recevant une xis accessible par le dessous. permettant le libre pivotement du dispositif. - Le bras d'entraînement peut être constitué par le prolongement de la bride, au - delà du diamètre extérieur de l'arbre central. - Le bras d'entraînement inférieur, lorsqu'il est constitué d'une pièce spécifique. peut être amovible et retiré du logement de l'arbre central, après réglage de la tension de la transmission, notamment lorsqu'un capotage de protection, installé après le réglage de la tension, oblige à réduire l'encombrement du dispositif. - Le bras d'entrainement inférieur. peut comporter en son e.xtrémité. une partie en saillie polygonale. permettant l'utilisation d'un grand nombre d'outils de serrage standard du commerce clé à fourche. à pipe. polygonale, à molette, à douille et clé d!namométrique. permettant d'obtenir ainsi. une tension détenninée et reproductible de la transmission. - La bride. lorsqu'elle constitue le bras d'entraînement. peut componer en son extrémité. une panie cn saillie polygonale. permettant l'utilisation d'un grand nombre d'outils de serrage standard du commerce ; clé à fourche. à pipe. polygonale. à molene. à douille et clé d,,'namométrique. permettant d'obtenir ainsi une tension déterminée et reproductible de la transmission. - Les efforts de tension des courroies de très grande largeur. peuvent rendre la fixation en porte à faux du dispositif. insuffisantc. Dans ce cas, le bras d'entraînement supérieur. peut comporter un alésage. recepant un axe concentrique à l'axe de pivotement. permettant par un support solidaire du support de transmission. d'assurer le maintien de l'extrémité de l'arbre central. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figurez représente en coupe La figure 2 représente vue de dessus La figure 3 représente en coupe le dispositif de l'invention. La figure 4 représente en coupe La figure 5 représente vue de dessus une variante de ce dispositif. La figure 6 représente en coupe La figure 7 représente vue de dessus une autre variante de ce dispositif. La figure 8 représente en coupe La figure 9 représente vue de dessus une autre variante de ce dispositif. La figure 10 représente en coupe une autre variante de ce dispositif. Afin de faciliter la compréhension des dessins, le galet tendeur est représenté en trait fort en position tension mari. et en trait mite fin en position recul maxi. En référence aux dessins fig. 1. fig. 2 et fig. 3, le dispositif comporte un galet extérieur cvlindrique (1). de forme adaptée à chaque txpe de transmission, et constituant sur les dessins une poulie pour courroie (10). recevant un ou plusieurs roulements à billes (2), lesquels sont solidaires d'un arbre central (3). qui compone dans son embase calindrique. un logement recepant une bride (4). qui prend appui. à une de ses extrémités. comportant un talon (21), dans le fond du logement et. à l'autre extrémité. sous la tête d'un axe fixe de pivotement (5), solidaire du support de la transmission (9). La bride (l). est encastrée dans le logement de l'arbre (3). L'arbre central (3), comporte un logement pour passage de la tête de l'axe (5). L'axe fixe de pivotemcnt(5). est excentré par rappon à l'axe de rotation du galct(]). Cette excentration (E) permet. par le pivotement du dispositif autour de l'axe (5). de faire parcourir au galet (1) une course circulaire. d'amplitude (A) double de la valeur de l'excentration, ce qui constitue la course de tension du dispositif. La bride (4) en sa panie centrale, est actionnee par la vis (6). assurant le bridage du dispositif. sur le support de la transmission (9). La stabilité de l'ensemble, est assurée par l'embase de grand diamètre. de l'arbre central (3). L'axe (5) est constitué d'un axe épaulé, fileté. dont la partie centrale cxlindrique permet le libre pivotenient ct coulissement longitudinal de la bride (4). entre d'une part la tête de l'axe constituant la face d'appui de la bride (4), et d'autre part la face d'appui de l'axe sur le support de transmission (9). Cette face d'appui est constituée par le fait que la partie filetée est de diamètre inférieur à la partie cylindrique. Dans la forme de réalisation suivant les fig. 2 et 3, L'arbre central (3), dans son embase, comporte un logement, recevant un bras d'entraînement (7) solidaire de l'arbre central (3) par la vis (8), permettant à l'aide d'une clé à fourche (il) standard du commerce, ou d'une clé d,vnamométrique, non représentée sur le dessin, de faire pivoter le dispositif autour de l'axe (5), et ainsi de tendre la transmission (10). L'utilisation d'une clé d,vnamométrique, permet d'appliquer et de mesurer simultanément l'effort exercé, et d'obtenir ainsi une tension déterminée et reproductible de la transmission (10). Dans la forme de réalisation suivant la fig. 3 si la vis (8) n'est pas montée, le bras d'entraînement (7) est amovible, et coulisse dans le logement de L'arbre central (3), pour être retiré après tension de la transmission; lorsque l'encombrement du dispositif doit être réduit. Dans la forme de réalisation suivant les fi 2 et 3, le bras d'entraînement (7), pourra comporter, à son extrémité, une partie en saillie polygonale (23), permettant l'utilisation d'outils de serrage standard du commerce ; clé à fourche (11), à pipe, polygonale, à molette ou à douilles. Ces clés pourront équiper une clé dynamométrique non représentée sur les dessins, permettant de d'appliquer et de mesurer simultanément l'effort exercé, et d'obtenir ainsi une tension déterminée, et reproductible de la transmission (10). L'installation du dispositif s'effectue en deux phases : mise en place de la bride (4) et de la vis (5) sur le support de transmission (9). puis I'ensemble constitué de l'arbre central (3) équipé du roulement (2), maintenu par les anneaux d'arrêt (16) et (17), et du galet (1), sera assemblé avec la bride (4) par la vis (6). En référence aux dessins fig. 4 et fig. 5, l'arbre central (3) comporte dans sa partie supérieure un logement recevant un bras d'entrâînement (13), en appui sur l'entretoise (19), solidaire de l'arbre central (3), par la vis (6), permettant à I'aide d'une clé à fourche (11) standard du commerce, ou d'une clé dynamométrique, non représentée sur le dessin de faire pivoter le dispositif autour de l'axe de pivotement (5), et ainsi de tendre la transmission (10). L'utilisation d'une clé dynamométrique, permet d'appliquer et de mesurer simultanément I'effort exercé, et d'obtenir ainsi une tension déterminée. et reproductible de la transmission. L'installation du dispositif; la fixation par la vis (5), la tension de la transmission par le bras d'entraînement (7) ou le bras d'entraînement(l3). ainsi que le blocage en position du dispositif par la vis (6), sont réalisables par le dessus du support de transmission (9). Le dispositif peut être implanté, entre les poulies motrice et réceptrice. à l'intérieur ou à l'extérieur de la partie de la transmission (10) non soumise à l'effort de traction. Dans la forme de réalisation selon les fig. 6 et 7, la bride (4) est de npe à crochet, et coulisse dans l'arbre (3). Lors du serrage de la vis (6), la bride ( l) prend appui par une collerette excentrée (22) sous la tête de l'axe de pivotement (5), assurant le bridage du dispositif sur le support de transmission (9). La collerette (22) de la bride (4), peut comporter une rainure ouverte. permettant son montage sous la tête de l'axe (5). Dans la forme de réalisation selon la fig. 8, si la fixation du dispositif est souhaitable par le dessous du support de transmission (9), la bride (4) en son exmité opposée au talon (21) peut comporter un taraudage recevant la vis (5), accessible par le dessous, pivotante et coulissante dans le support de transmission (9). Dans une forme de réalisation non représentée, si la fixation du dispositif est souhaitable par le dessous du support de transmission (9), la bride (4), dans sa collerette (22) peut comporter un taraudage recevant une vis (5), accessible par le dessous, pivotante et coulissante dans le support de transmission (9), et permettant le libre pivotement de la bride (4). Dans la forme de réalisation selon les fig. 8 et 9, la bride (4) est prolongée, et constitue le bras d'entraînement. Dans la forme de réalisation suivant les fig 8 et 9, la bride (4) lorsqu'elle est prolongée et constitue le bras d'entraînement, potina comporter à son extrémité, une partie en saillie polygonale (23), permettant l'utilisation d'outils de serrage standard du commerce; clé à fourche (11), à pipe, polygonale, à molette ou à douilles. Ces clés pourront équiper une clé dnamoméuique non représentée sur les dessins, permettant d'appliquer et de mesurer simultanément l'effort exercé, et d'obtenir ainsi une tension déterminée, et reproductible de la transmission (10). Dans la forme de réalisation suivant la fig. 10, les efforts de tension, des courroies de très grande largeur, peuvent rendre la fixation en porte à faux du dispositif, insuffisante. Dans ce cas, le bras d'entraînement supérieur (13), peut comporter un alésage recevant un axe (14), concentrique à l'axe de pivotement (5), permettant par un support (15), solidaire du support de transmission (9), d'assurer le maintien de l'extrémité de l'arbre central (3). Le galet extérieur (1) peut comporter plusieurs roulements à billes (2). Le bras d'entraînement (13) est encastré dans une rainure de l'arbre (3), et perpendiculairement centré sur l'arbre (3) par un embrèvement dans sa face d'appui sur l'entretoise (19). Les roulements à billes (2) sont entretoisés par la cale (20). Dans des formes de réalisation non représentées, le bras d'entralnement (7) peut constituer une partie de l'arbre central (3), ceci notamment dans le cas où l'arbre central (3) est réalisé en matière plastique en une seule opération de moulage par injection; Le dispositif selon l'invention, est particulièrement destiné à la tension des transmissions des mouvements de rotation, dans les domaines s'étendant, par exemples non limitatifs, des matériels de bureautique aux machines industrielles. REVENDICATIONS 1) Dispositif de tension, des transmissions de mouvements de rotation par : courroie plate. dentée synchrone, trapézoïdale, ronde, ou striée, chaîne simple ou multiple ;ou câble; dispositif constitué d'un galet tendeur à pivot interne excentré, qui se compose d'un galet cylindrique (1), de forme adaptée à chaque type de transmission, constituant sur les dessins une poulie pour courroie dentée synchrone ou plate (10), recevant un ou plusieurs roulements à billes (2), lesquels sont solidaires d'un arbre central (3), caractérisé en ce qu'il comporte dans son embase un logement recevant une bride (4), qui prend appui, à l'une de ses extrémités, comportant un talon (21), dans le fond du logement et, à l'autre extrémité. sous la tête d'un axe fixe de pivotement(5), dont la position excentrée par rapport à l'axe de rotation du galet(l) permet, par le pivotement du dispositif autour de l'axe (5), de faire parcourir au galet (1), une course circulaire, d'amplitude double de la valeur de l'excentration, ce qui constitue la course de tension du dispositif, dont le bridage, sur le support de la transmission (9), est assuré par le serrage de la vis (6) dans la bride (4). (Fig. 1,2 et 3) 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte dans son embase un logement recevant un bras d'entrâînement inférieur (7), solidaire de l'arbre central (3) par la vis (8), permettant à l'aide d'une clé à fourche (l 1) standard du commerce, ou d'une clé dynamomêtrique, de faire pivoter le dispositif autour de l'axe (5), et ainsi de tendre la transmission (10). (Fig. 2 et 3) 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte dans sa partie supérieure un logement recevant un bras d'entraînement supérieur (13) solidaire de l'arbre central (3) par la vis (6), permettant à l'aide d'une clé à fourche (il) standard du commerce, ou d'une clé dynamométrique de faire pivoter le dispositif autour de l'axe (5), et ainsi de tendre la transmission (10). (Fig. 4 et 5) 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bride (4) est de type à crochet et coulisse dans l'arbre (3) comportant la vis de serrage (6) qui met la collerette (22) de la bride (4), en contact sous la tête de l'axe de pivotement (5), assurant le bridage du dispositif. (Fig. 6 et 7) 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bride (4) peut comporter un taraudage recevant une vis (5) accessible par le dessous, et permettant le libre pivotement de la bride (4). (Fig. 8) 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bride (4) est prolongée, et constitue le bras d'entraînement permettant d'exercer l'effort de tension. (Fig. 8) 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras d'entraînement inférieur (7), lorsqu'il est constitué d'une pièce spécifique, est amovible, et retiré de l'embase de l'arbre (3), par coulissement dans son logement, après réglage de la tension de la transmission. (Fig. 3) 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras d'entraînement inférieur (7). comporte en son extrémité une partie en saillie polygonale(23), permettant I'utilisation d'outils de serrage standard du commerce: clé à fourche, à pipe, polygonale, à molette. à douilles. clé dvnamométrique. (Fig 3) 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bride (4), lorsqu'elle est prolongée, et constitue le bras d'entrainement, comporte en son extrémité une partie en saillie polygonale (23), permettant l'utilisation d'outils de serrage standard du commerce: clé à fourche, à pipe, polygonale, à molette, à douilles, clé d,'namométrique. (Fig. 8) 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras d'entraînement supérieur (13). comporte un alésage recevant un axe (14). concentrique à l'axe de pivotement(5), permettant par un suppon(l5), solidaire du support de transmission(9). d'assurer le maintien de l'extrémité de l'arbre central (3). (Fig 10)