Brevet FR2776353A1 — publié le 19990924

COURROIE A DENTURE INCLINEE ET PROCEDE DE FABRICATION CORRESPONDANT La présente invention concerne une courroie crantée et, d'une manière plus particulière, une courroie à denture inclinée utilisée à des fins de transmission de puissance, ainsi qu'un procédé pour fabriquer la courroie à denture inclinée. Les figures 3A et 3B sont une vue en perspective représentant l'aspect d'une courroie crantée classique, et une vue de dessous représentant la disposition de la trame f. telle que vue depuis le côté o sont formées les dents. La courroie crantée comporte des fils centraux ou éléments de tension 11, une partie dent 12, et une partie dos 13. La partie dent 12 et la partie dos 13 se situent de part et d'autre d'une nappe constituée des éléments de tension 11 et sont formées d'un caoutchouc spécial dent et d'un caoutchouc spécial dos, respectivement. Le côté de la courroie crantée o sont formées les dents est appelé le côté dent. Le côté dent est recouvert d'un tissu spécial dent 14. La chaîne et la trame f. qui sont des fils multifilaments constitués de polyamide ou d'un matériau analogue, sont entrelacés dans le tissu spécial dent 14. Le tissu spécial dent 14 est habituellement conçu de telle sorte que la chaîne s'étend dans le sens de la largeur de la courroie et de telle sorte que la trame f s'étend dans le sens de la longueur de la courroie. La figure 4 représente une partie d'un processus utilisé pour fabriquer une telle courroie crantée. Comme illustré sur la figure 4, au cours d'une étape de découpe utilisée pour découper le tissu spécial dent 14, un tissu spécial dent 14a déroulé, imprégné d'une pâte de caoutchouc, est découpé dans le sens de sa largeur, c'est-à-dire dans la direction o est orientée la trame, pour obtenir ainsi une feuille de tissu spécial dent 14b. Les parties d'extrémité opposées de la feuille de tissu spécial dent 14b, 2 s s'étendant dans la direction de la chaîne, sont assemblées en étant collées afin de former un tissu spécial dent cylindrique 14c. Le tissu spécial dent cylindrique 14c est placé sur une matrice cylindrique 20', sur la périphérie de laquelle sont formées des gorges 21' à profil cranté, s'étendant axialement. Ensuite, les éléments de tension, auxquels un adhésif a été appliqué (non-représentés ici, mais indiqués par la référence 11 sur la figure 3A), sont enroulés sur le tissu spécial dent cylindrique 14c. En outre, une feuille constituée d'un composé caoutchouteux non-vulcanisé, destinée à former le caoutchouc spécial dent et le caoutchouc spécial dos, est enroulée sur les éléments de tension qui 2 2776353 ont été enroulés. L'ensemble résultant est soumis à un formage et à une vulcanisation dans une chambre de pression. Ensuite, le corps cylindrique résultant est découpé sous la forme de courroies crantées annulaires, possédant chacune une largeur prédéterminée. Dans la courroie crantée annulaire ainsi obtenue, comme représenté sur la figure 3B, la trame f s'étend dans le sens de la longueur de la courroie. Par conséquent, la chaînme, entrelacée avec la trame f. s'étend dans le sens de la largeur de la courroie. En conséquence, l'extensibilité de la trame f. elle-même, aide le tissu spécial dent 14 à suivre très précisément le profil cranté. Par conséquent, dans le cas d'une courroie crantée dans laquelle la direction de l0 traçage des dents est perpendiculaire à la direction longitudinale de la courroie, c'est-à-dire dont les dents ne sont pas inclinées, le tissu spécial dent 14 suit très précisément le profil cranté, ce qui fait que les dents sont profilées avec un degré de précision élevé, d'o la possibilité d'un bon engrènement avec une poulie. Cependant, sur la figure 6, pour fabriquer une courroie crantée dans laquelle la direction de traçage des dents est inclinée par rapport à sa direction longitudinale, c'est-à-dire une courroie à denture inclinée, le procédé utilisé pour découper le tissu spécial dent 14b, tel qu'illustré sur la figure 4, est combiné avec une matrice cylindrique sur la périphérie de laquelle sont formées des gorges 21 à profil cranté qui s'étendent à l'oblique par rapport à son axe. Dans un tel cas, la trame f s'étend dans le sens de la longueur de la courroie, mais s'étend à l'oblique par rapport à la direction de traçage des dents, comme illustré sur la figure 5B. En résultat, l'extensibilité de la trame f devient insuffisante durant le formage et la vulcanisation dans une chambre de pression et, de ce fait, le tissu spécial dent suit d'une manière insatisfaisante le profil cranté. Par conséquent, les dents inclinées ne peuvent être profilées comme souhaité, d'o le risque potentiel d'avoir un mauvais engrènement avec une poulie et, par conséquent, l'émergence de divers problèmes en termes de capacité à réduire la taille d'une courroie à denture inclinée, en termes de facteur de transmission de puissance, de durée de vie, d'applications et de fiabilité. Un but de la présente invention est de fournir une courroie à denture inclinée dont les dents soient profilées avec un degré de précision élevé et permettent un bon engrènement, ainsi qu'un procédé pour fabriquer la courroie à denture inclinée permettant de profiler les dents avec un degré de précision élevé. 3 2776353 Pour atteindre le but mentionné ci-dessus, la présente invention fournit une courroie à denture inclinée comportant un tissu spécial dent fixé sur les dents inclinées. Le tissu spécial dent est formé par l'entrelacement de fils de chaîne et de fils de trame. Le fil de trame du tissu spécial dent s'étend pratiquement perpendiculairement à la direction de traçage de chaque dent inclinée. Par l'utilisant d'une telle orientation de la trame, les dents inclinées sont profilées d'une manière uniforme avec un degré de précision élevé. Par ailleurs, la force à transmettre est appliquée sur la dent inclinée sans qu'aucune force de cisaillement ne soit générée sur la surface du tissu spécial dent, et la force est transmise d'une manière uniforme dans la direction de traçage des dents. Par conséquent, un bon engrènement est possible entre les dents inclinées et la poulie, sans aucune perte de transmission. La présente invention fournit en outre un procédé pour fabriquer une courroie à denture inclinée, comportant les étapes consistant à: enrouler séquentiellement une feuille de tissu spécial dent formée par l'entrelacement de fils de chaîne et de fils de trame, un élément de tension, et une feuille constituée d'un composé caoutchouteux nonvulcanisé sur une matrice sur la périphérie de laquelle sont formées des gorges à profil cranté, s'étendant à l'oblique par rapport à l'axe de la matrice; soumettre l'ensemble résultant à un formage et une vulcanisation dans une chambre de pression; et découper l'article résultant sous une forme annulaire. Le fil de trame de la feuille de 2 0 tissu spécial dent et les gorges crantées se recoupent pratiquement perpendiculairement. Par l'utilisation de la relation mentionnée ci-dessus entre l'orientation de la trame et celle des gorges à profil cranté, durant le formage et la vulcanisation dans la chambre de pression, la trame suit très précisément le profil de la gorge à profil cranté, ce qui donne à la surface extérieure de la dent inclinée le profil souhaité. Du fait que les fils de chaîne s'étendent pratiquement parallèlement à la direction de traçage de chaque dent inclinée, les dents inclinées sont formées d'une manière uniforme en termes de profil cranté dans la direction de traçage des dents. Par conséquent, les dents inclinées peuvent être profilées avec un degré de précision élevé. Même dans le cas d'une courroie à denture inclinée dans laquelle un creux est formé au niveau de la crête de chaque dent inclinée afin d'absorber l'énergie de collision générée par le contact entre les dents inclinées et une poulie, la trame suit très 4 2776353 précisément le profil du creux, ce qui fait que les dents inclinées creusées peuvent aussi être profilées avec un degré de précision élevé. Divers autres buts et caractéristiques de la présente invention, ainsi qu'un grand nombre de ses avantages, apparaîtront clairement à la lecture de la description détaillée qui va suivre de son mode préféré de réalisation faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1A est une vue en perspective d'une courroie à denture inclinée selon un mode de réalisation de la présente invention, - la figure 1B est une vue de dessous de la courroie, - la figure 2 est une vue illustrant une étape de découpe lors de la fabrication de la courroie à denture inclinée des figures 1A et 1 B, - la figure 3A est une vue en perspective d'une courroie crantée classique, la figure 3B est une vue de dessous de la courroie crantée classique, - la figure 4 est une vue illustrant une étape de découpe lors de la fabrication de la courroie crantée classique des figures 3A et 3B, - la figure 5A est une vue en perspective d'une courroie à denture inclinée classique, - la figure 5B est une vue de dessous de la courroie à denture inclinée classique, - la figure 6 est une vue illustrant une étape de découpe lors de la fabrication de la courroie à denture inclinée classique des figures SA et 5B, et - la figure 7 est un diagramme comparant les profils crantés entre la présente invention et la technique antérieure. On va maintenant décrire un mode de réalisation de la présente invention en se reportant aux dessins. Les figures 1A et I B représentent une courroie à denture inclinée selon un mode de réalisation de la présente invention. La figure 2 représente un mode de mise en oeuvre d'une étape de découpe lors de la fabrication de la courroie à denture inclinée représentée sur les figures 1A et lB. Comme représenté sur la figure 1A, une courroie à denture inclinée 10 selon le présent mode de réalisation comporte des fils centraux ou éléments de tension 11, une 2776353 partie dent 12, et une partie dos 13. La partie dent 12 et la partie dos 13 se situent de part et d'autre d'une nappe constituée des éléments de tension 11. L'élément de tension 11 se présente habituellement sous la forme d'un fil composé de fibres de verre, de fibres d'aramide, ou de fibres métalliques. Avant d'être noyés dans une courroie crantée, les éléments de tension 11 sont imprégnés d'une solution adhésive. La partie dent 12 est composée d'un caoutchouc spécial dent, et la partie dos 13 est composée d'un caoutchouc spécial dos. Le côté de la courroie à denture inclinée o sont formées les dents est appelé le côté dent. Le côté dent est recouvert d'un tissu spécial dent 14, formé par l'entrelacement de fils de chaîne et de fils de trame f. Des fils multifilaments composés de fibres de polyamide, de fibres de polyaramide, ou de fibres de polyester, sont utilisés comme fils de chaîne et fils de trame f et sont entièrement entrelacés ou entrecroisés dans le tissu tissé 14 spécial dent. Pour obtenir que le fil de trame f soit suffisamment extensible dans la direction du profil cranté, le fil de trame f comporte des ondulations similaires à celles que forme la laine. Le tissu spécial dent 14 est habituellement imprégné d'une pâte de caoutchouc avant d'être collé sur la surface du caoutchouc spécial dent, et celui-ci est conçu de telle sorte que le fil de trame f s'étend pratiquement perpendiculairement à la direction de traçage de chaque dent inclinée. L'angle O entre le fil de trame f et la direction de traçage de chaque dent inclinée est tel que le fil de trame f suit le profil cranté, c'està-dire qu'il est tel que le fil de trame f et la direction de traçage des dents se recoupent pratiquement perpendiculairement, d'une manière spécifique, en formant un angle entre 70 et 1100. Pour absorber l'énergie de collision générée par le contact entre les dents inclinées et une poulie, un creux 15 est formé sur la crête de chaque dent inclinée. La figure 2 illustre une étape de découpe lors de la fabrication de la courroie à denture inclinée 10. Un tissu spécial dent 14a déroulé (formé d'un entrelacement de fils de chaîne et de fils de trame), imprégné d'une pâte de caoutchouc, est découpé à l'oblique par rapport à la direction dans laquelle est orientée la trame de manière à obtenir une feuille de tissu spécial dent 14b dont les fils de trame f forment un angle 0 dans l'intervalle mentionné ci-dessus. 6 2776353 Les parties d'extrémité opposées de la feuille de tissu spécial dent 14b, s'étendant dans la direction des fils de chaîne, sont assemblées en étant collées pour former un tissu spécial dent cylindrique 14c. Le tissu spécial dent cylindrique 14c est placé sur une matrice cylindrique 20. En résultat, le fil de trame f et la direction de traçage de chaque dent inclinée se recoupent pratiquement perpendiculairement, c'est-à- dire que le fil de trame f du tissu spécial dent cylindrique 14c et les gorges 21 à profil cranté, formées sur la matrice cylindrique 20, se recoupent pratiquement perpendiculairement. Il est à noter que la feuille de tissu spécial dent 14b plane peut être directement enroulée sur la matrice cylindrique 20. Dans ce cas, la feuille de tissu spécial dent 14b doit être positionnée avec un degré de précision approprié par rapport aux gorges 21 à profil cranté et, de ce fait, cette opération d'enroulement exige du temps. Ensuite, les éléments de tension 11, sur lesquels un adhésif a été appliqué, sont enroulés sur le tissu spécial dent cylindrique 14c. En outre, une feuille constituée d'un composé caoutchouteux non-vulcanisé, destinée à former le caoutchouc spécial dent et is le caoutchouc spécial dos, est enroulée sur les éléments de tension 11 enroulés. L'ensemble résultant est soumis à un formage et à une vulcanisation dans une chambre de pression. Ensuite, le corps cylindrique résultant est découpé sous la forme de courroies crantées sans fin, dont la forme est celle d'une boucle fermée, possédant chacune une largeur prédéterminée. Dans la courroie à denture inclinée ainsi fabriquée, en particulier celle comportant le creux 15 formé sur la crête de chaque dent inclinée, le fil de trame f est suffisamment extensible, du fait que le fil de trame f du tissu spécial dent 14 est orienté pratiquement perpendiculairement à la direction de traçage de chaque dent inclinée. Le fil de trame f suit très précisément le profil du creux 15, ce qui fait que les dents inclinées, creusées, sont profilées avec un degré de précision supérieur à celui d'une courroie à denture inclinée classique. On le voit, en particulier, sur la figure 7, qui compare les profils crantés entre la présente invention et la technique antérieure. Il va de soi que de nombreuses modifications et de nombreux changements peuvent être apportés à la présente invention à la lumière des enseignements précédents. Il faut par conséquent comprendre que la présente invention peut être implémentée d'une autre manière que celle spécifiquement décrite ici, sans s'écarter de la portée des revendications annexées. 7 2776353 REVENDICATIONS 1. - Courroie à denture inclinée (10) caractérisée en ce qu'elle comporte: - un corps de courroie comportant des dents inclinées, et - un tissu spécial dent (14) fixé sur ledit corps de courroie afin de recouvrir les dents inclinées, un fil de trame (f) dudit tissu spécial dent (14) s'étendant pratiquement perpendiculairement à la direction de traçage de chaque dent inclinée. 2. - Courroie à denture inclinée (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fil de trame (f) et la direction de traçage des dents se recoupent en formant un angle compris entre 70 et 110 . 3. - Courroie à denture inclinée (10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que le fil de trame (f) et la direction de traçage des dents se recoupent suivant un angle de 90 . 4. - Courroie à denture inclinée (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacune des dents inclinées comporte un creux (15). 5. - Courroie à denture inclinée (10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que chacune des dents inclinées comporte un creux (15). 6. - Courroie à denture inclinée (10) selon la revendication 3, caractérisée en ce que chacune des dents inclinées comporte un creux (15). 7. - Procédé pour fabriquer une courroie à denture inclinée (10) comportant des dents inclinées, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à: - enrouler séquentiellement une feuille de tissu spécial dent (14b), un élément de tension (11) et une feuille constituée d'un composé caoutchouteux non-vulcanisé, sur une matrice (20) sur la périphérie de laquelle sont formées des gorges (21) à profil cranté, s'étendant à l'oblique par rapport à l'axe de la matrice (20), - soumettre l'ensemble résultant à un formage et une vulcanisation dans une chambre de pression, et - découper l'article résultant sous une forme annulaire, - un fil de trame (f) de la feuille de tissu spécial dent (14b) et les gorges (21) à profil cranté se recoupant pratiquement perpendiculairement. 8 2776353 8. - Procédé pour fabriquer une courroie à denture inclinée (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le fil de trame (f) et la direction de traçage des dents se recoupent suivant un angle compris entre 70 et 110 . 9. - Procédé pour fabriquer une courroie à denture inclinée (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le fil de trame (f) et la direction de traçage des dents se recoupent suivant un angle de 90 . 10. - Procédé pour fabriquer une courroie à denture inclinée (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacune des dents inclinées comporte un creux (15). 0 o11. - Procédé pour fabriquer une courroie à denture inclinée (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacune des dents inclinées comporte un creux (15). 12. - Procédé pour fabriquer une courroie à denture inclinée (10) selon la revendication 9, caractérisé en ce que chacune des dents inclinées comporte un creux (15).