Brevet FR2836973A1 — publié le 20030912

Dispositif d'amortissement de vibrations dans des transmissions à organes flexibles sans fin, notamment dans des transmissions à courroies trapézoïdales. L'invention concerne un dispositif pour l'amortissement de vibrations dans des transmissions à organes flexibles sans fin, en particulier dans des transmissions à courroie trapézoïdale. Les transmissions à organes flexibles sans fin, demeurent une solution très efficace et économique pour réaliser des liaisons d'entraînement. L'avantage des transmissions à organes flexibles sans fin, en particulier des transmissions à courroies trapézoïdales, lesquelles permettent de transmettre des efforts relativement élevés, réside avant tout dans la liaison élastique entre la source d'entraînement et l'élément de machine à entraîner, ladite liaison élastique constituant simultanément une sécurité contre les surcharges. Les transmissions à organes flexibles sans fin, permettent aussi de réaliser de manière simple et économique des liaisons d'entraînement dans les situations où les distances entre axes sont relativement grandes et/ou varient, ainsi que dans les situations où les axes menant et mené sont disposés dans des plans différents. Il est globalement connu que les transmissions à organes flexibles sans fin, essentiellement les transmissions à organes flexibles sans fin, élastiques, sont le siège de vibrations de torsion et de vibrations transversales, qui ont une action néfaste sur l'ensemble de la transmission et, par exemple, conduisent à une usure prématurée de l'organe flexible et des paliers dans les mécanismes et les poulies de renvoi, voire même à des défauts de positionnement au niveau des éléments de machine entraînés. Cette action est encore accentuée lorsqu'on utilise des organes flexibles de grande longueur, pour des distances entre axes relativement grandes et un mécanisme d'entraînement oscillant de l'élément de machine à entraîner. Dans de tels cas, les vibrations engendrées par le mouvement oscillant du mécanisme d'entraînement sont transmises à l'organe flexible ; les tensions de type pulsatoire, qui varient constamment, de l'organe flexible sans fin, ne peuvent plus alors être compensées par les dispositifs de tension utilisés et des phénomènes de fatigue apparaissent, entraînant une usure prématurée de l'organe flexible sans fin et des paliers. Diverses solutions ont déjà été proposées pour maintenir la tension de l'organe flexible sans fin, nécessaire à la transmission des efforts d'entraînement et, simultanément pour amortir, voire compenser de manière efficace, les vibrations dans le système de transmissiondocuments DE 296 12 741 Ul, DE 198 39 888 Al, DE 198 02 886 Al, DE 44 14 213 Al, DE 40 29 940 Al. Ces solutions font appel à des composants complémentaires, séparés, ce qui représente des coûts supplémentaires ainsi que des complications sur le plan de la construction. En outre ces solutions nécessitent un espace de montage particulier, lequel, bien souvent, n'est pas disponible. Par les documents DE 197 10 965 Cl et DE 197 04 834 Ul, on connaît un dispositif permettant de réduire les vibrations de torsion et connai les vibrations transversales dans des transmissions à organes flexibles sans fin, dans lequel on mesure et on traite électroniquement les vibrations à l'aide d'un détecteur,-lequel peut servir simultanément d'organe de réglage ou peut être intégré avec un organe de réglage séparé dans la poulie d'entrée ou la poulie de sortie-, et en cas de dépassement des valeurs admissibles, on modifie la tension de l'organe flexible sans fin, par l'intermédiaire de l'organe de réglage, aux fins de réduire les vibrations. L'application de solutions de ce type permet certes de supprimer les galets tendeurs conventionnels pour l'amortissement des vibrations, mais de telles solutions ne sont guère applicables lorsqu'il s'agit de transmettre des forces d'entraînement relativement grandes dans des conditions de fonctionnement relativement sévères. D'autres poulies pour transmissions à organes flexibles sans fin, équipées de moyens pour amortir les vibrations, sont décrites dans les documents DE 34 28 894 Al et DE 83 07 668 Ul. Pour amortir les vibrations de masses tournantes, il est proposé, dans le document DE 34 28 894 Al, un amortisseur de vibrations qui se présente sous la forme d'une poulie à courroie, composée d'un élément primaire et d'un élément secondaire supportant au moins une unité à courroie trapézoïdale avec le profil de la courroie trapézoïdale. Les éléments primaire et secondaire sont liés l'un à l'autre par complémentarité de formes et par adhérence, par un moyen d'amortissement élastique. La solution proposée est relativement simple sur le plan de la construction et peut être fabriquée à un coût avantageux. La couche élastique permet d'obtenir un amortissement suffisant. Cependant, avec les vibrations pulsatoires qui varient constamment, il faut s'attendre à ce que cette couche s'use rapidement, ce qui entraîne alors un surcroît d'entretien et de réparations. Les inconvénients présentés dans ce qui précède, existent également dans la poulie à courroie trapézoïdale selon le document DE 83 07 668 Ul, laquelle est agencée de manière similaire à la poulie selon document DE 34 28 894 Al. Partant de là, la présente invention a pour but de proposer un dispositif qui permette d'une part de compenser de manière efficace, même dans des conditions de fonctionnement sévères, les vibrations de type pulsatoire, variant constamment, qui apparaissent dans une transmission à organes flexibles sans fin ou sont introduites de l'extérieur dans ladite transmission, et d'autre part de transmettre de manière sûre et sans dysfonctionnement des forces d'entraînement relativement élevées. Ce but est atteint conformément l'invention par le fait qu'au moins une poulie à courroie en plusieurs parties est associée à l'organe flexible sans fin, la poulie à courroie en plusieurs parties comprenant une partie support ainsi qu'au moins deux segments de poulie, qui sont assemblés en interposant des éléments absorbants, de manière à former un diamètre de contact commun pour l'organe flexible sans fin et à former au moins un espace libre dans lequel les segments de poulie peuvent se déplacer pour absorber les vibrations. La solution proposée par l'invention consiste en un dispositif relativement simple, pouvant être fabriqué à un coût avantageux, sous la forme d'une poulie en plusieurs parties, au moyen duquel les vibrations propres apparaissant dans les transmissions à organe flexible sans fin, lesquelles peuvent être composées de vibrations de torsion et de vibrations transversales, ainsi que les vibrations et les àcoups introduits de l'extérieur et transmis aux autres éléments fonctionnels de la transmission, peuvent être compensés et absorbés de manière efficace. L'élément principal de l'invention est une poulie à courroie qui comprend une partie support et au moins deux segments de poulie conformés en segments de cercle. La partie support et les segments de poulie sont assemblés au moyen de vis d'assemblage en interposant des éléments élastiques de manière à former, entre la partie support et les segments de poulie, un espace libre dans lequel les segments peuvent se déplacer aux fins de compenser les vibrations et les à-coups et d'absorber leur potentiel énergétique par un travail d'amortissement des éléments élastiques. On a constaté que l'effet d'amortissement et de compensation étaient maximal, lorsque la poulie à courroie agissant en amortisseur selon l'invention était montée et positionnée sur un arbre d'entrée ou de sortie, de manière telle qu'un segment de poulie monté élastiquement agisse à l'encontre des vibrations et des à-coups introduits de l'extérieur dans la transmission à organe flexible sans fin, par exemple par le mécanisme assurant l'entraînement oscillant d'un élément de machine ou d'une machine. Les segments de poulie sont centrés par rapport à la partie support au moyen d'écrous d'assemblage montés dans des douilles et disposés dans des perçages de la partie support. Dans ces écrous sont vissées des vis d'assemblage qui assemblent la partie support et les segments de poulie en maintenant un espace libre entre lesdits segments de poulie et ladite partie support, de manière à obtenir un diamètre de contact homogène, commun, pour l'organe flexible sans fin. De manière avantageuse, il est prévu comme éléments élastiques des rondelles-ressorts, qui sont également montées sur les écrous et sont tenues et centrées par ceux-ci. Les douilles recevant les écrous d'assemblage insérées dans les alésages de la partie support sont avantageusement réalisées en un matériau élastique amortissant les vibrations et comportent à une extrémité un collet qui, en coopérant avec un circlip monté dans l'alésage, assure la fixation de la douille dans l'alésage. Le moyeu de la poulie à courroie agissant en amortisseur selon l'invention est réalisé sous la forme d'un élément séparé et est fixé à la partie support par des vis. La partie support, pour le montage du moyeu, est pourvue d'un alésage central dans lequel le moyeu est monté de manière centrée. En outre, le moyeu, d'un côté, est pourvu d'une bride frontale et est en contact par cette bride frontale avec la surface frontale intérieure d'évidements prévus dans la partie support et dans les segments de poulie. Grâce à cette conformation et à cet agencement du moyeu et de la partie support, on obtient une poulie à courroie qui ne nécessite qu'un espace de montage très réduit pour son montage sur l'arbre d'entrée ou sur l'arbre de sortie d'une transmission. 1 L'invention est décrite de manière détaillée dans ce qui suit à l'aide de l'exemple d'une transmission à courroie d'un mécanisme de coupe d'une moissonneuse. Les dessins représentent : Figure 1, la vue de côté de l'auget du tablier de coupe d'une moissonneuse partiellement représenté, avec le mécanisme d'entraînement pour le dispositif de coupe oscillant faisant application du dispositif d'amortissement selon l'invention ; Figure 2, une représentation tridimensionnelle d'une poulie à courroie trapézoïdale selon l'invention ; Figure 3, une coupe verticale de la poulie à courroie selon les figures 1 et 2 ; Figure 4, une coupe suivant la ligne A-A de la figure 3 ; Figure 5, la vue de côté d'un tablier de coupe avec une autre solution d'entraînement pour la barre de coupe réglable dans la direction horizontale. La barre de coupe 8 munie de moyens de réglage dans la direction horizontale-ligne en pointillés-d'une moissonneuse est entraînée par une transmission de barre de coupe 7, qui transforme le mouvement d'entraînement rotatif en un mouvement de coupe oscillant de la lame de la barre de coupe 8. La force d'entraînement est prélevée sur l'arbre d'entraînement 2, par l'intermédiaire de la poulie à courroie 3 et est transmise à la transmission de barre de coupe 7 au moyen d'un organe flexible sans fin 5, dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, au moyen d'une courroie trapézoïdale. Pour maintenir la tension nécessaire de l'organe flexible sans fin 5, il est prévu un galet tendeur 4 qui, comme la transmission de barre de coupe 7, est monté stationnaire sur la paroi latérale de l'auget de tablier de coupe 1. Grâce à la déviation de l'organe flexible sans fin 5 au niveau du galet tendeur 4, on dispose de la longueur d'organe flexible sans fin 5 nécessaire pour le réglage horizontal du mécanisme de coupe par rapport aux vis d'alimentation (non représentées). Le réglage horizontal du mécanisme de coupe est réalisé en fonction du produit récolté et des conditions de récolte, par exemple récolte versée. Il s'ensuit que l'organe flexible sans fin 5 doit avoir une longueur relativement grande, ce qui en revanche favorise l'apparition de vibrations propres transversales. Comme des études l'ont montré, les vibrations pulsatoires, variant constamment, et les à-coups générés par l'entraînement oscillant de la barre de coupe 8 sont introduites dans la transmission à organe flexible sans fin et sont transmises par ledit organe flexible sans fin 5 aux autres éléments de la transmission. Ceci a pour inconvénient que l'organe flexible sans fin subit une usure plus forte et que les paliers des poulies de renvoi et du galet tendeur 4 ; 22,23 ainsi que le palier de la poulie à courroie 26 (figure 5) ont une durée de vie relativement courte ; en d'autres termes leur durée de fonctionnement est considérablement réduite. Pour éliminer de manière sûre ces effets néfastes, susceptibles d'entraîner des problèmes de fonctionnement et générateurs d'un surcroît de dépense en entretien et réparations, et pour lutter contre et compenser efficacement les vibrations propres dans la transmission à organe flexible sans fin ainsi que pour empêcher la transmission des vibrations introduites de l'extérieur dans le système, la transmission à organe flexible sans fin en question est équipée conformément à l'invention d'une poulie à courroie 6 pour l'amortissement et la compensation par absorption des vibrations. Comme le montrent les figures 2,3 et 4, la poulie à courroie 6 selon l'invention, agissant en compensateur et en amortisseur des vibrations, se compose d'une partie support 10 et de deux segments de poulie 11 ; 12 conformés en segments de cercle, qui sont assemblés les uns avec les autres en interposant des éléments élastiques 13, d'une manière telle, que la partie support 10 et les segments de poulie 11 ; 12 forment un diamètre de contact homogène commun pour l'organe flexible sans fin 5 et que soit formé, entre lesdits segments de poulie 11 ; 12 et ladite partie support 10, un espace 33, dans lequel les segments de poulie 11 ; 12 peuvent se déplacer en direction du moyeu 9 aux fins de compenser les vibrations et les à-coups et d'absorber par un travail d'amortissement des éléments élastiques 13 les vibrations et les à-coups introduits. On constaté que l'effet d'amortissement et de compensation maximal pouvait être obtenu en positionnant la poulie à courroie 6 selon l'invention sur l'arbre d'entrée d'une transmission 7, de manière telle que le mouvement alternatif de la barre de coupe 8, d'une position extrême à l'autre, corresponde à une révolution de la poulie à courroie 6 et que chaque fois un segment de poulie 11 ; 12 monté élastiquement agisse à l'encontre des vibrations et des à-coups introduits dans la transmission à organe flexible sans fin, vibrations et à-coups qui sont plus forts au voisinage des positions extrêmes. Les segments de poulie 11, 12 sont centrés par rapport à la partie support 10 au moyen d'écrous d'assemblage 16 qui reçoivent également les éléments élastiques 13, des rondelles-ressorts dans le présent exemple de réalisation. Les segments de poulie 11, 12, la partie support 10 et les éléments élastiques 13 sont assemblés au moyen de vis d'assemblage 14 en ménageant un espace libre 33, les vis d'assemblage 14 étant vissées dans les écrous d'assemblage 16. Les écrous d'assemblage 16 sont disposés dans des alésages 17 de la partie support 10 et sont montés dans des douilles 18 en un matériau élastique amortissant les vibrations, pourvues d'un collet 39 à une extrémité. Les douilles 18 sont tenues dans la direction axiale dans les alésages 17 par un circlip 20, contre lequel le collet 39 prend appui. Le moyeu 9 de la poulie à courroie 6 agissant comme amortisseur est conformé en élément séparé qui s'engage partiellement dans un alésage central 32 de la partie support 10 et est fixé fermement à ladite partie support 10 par des vis 15. Le moyeu 9 est muni d'un seul côté d'une bride 35 et prend appui par cette bride 35 sur la face frontale 36 d'évidements 34,37 et 38 aménagés aussi bien dans la partie support 10 que dans les segments de poulie 11,12. Grâce aux évidements 34,37 et 38 et au montage du moyeu 9 dans la partie support 10, l'espace de montage nécessaire pour la poulie à courroie 6 est réduit. En outre son montage se trouve simplifié et le réglage de la poulie à courroie 6 sur l'arbre d'entraînement de la transmission de mécanisme de coupe 7, comme décrit dans ce qui précède, est simplifié. Le mode de réalisation représenté sur les figures 5 et 6 du mécanisme de coupe 21 présente un entraxe plus faible entre l'entrée du mouvement portant la poulie à courroie 25 et l'arbre d'entraînement de la transmission de la barre de coupe 29, sur lequel la poulie à courroie 6 selon l'invention est montée aux fins d'amortir et de compenser les vibrations apparaissant pendant le fonctionnement de la machine. Le mécanisme de coupe 21 est équipé d'un moyen de réglage 31 horizontal de la barre de coupe 28, afin d'améliorer l'écoulement du produit récolté par un réglage adapté de la distance entre la barre de coupe 28 et les vis d'alimentation du mécanisme de coupe et d'augmenter ainsi le rendement de la machine de récolte. La liaison d'entraînement avec la transmission de barre de coupe 29, qui transforme le mouvement de rotation de l'entraînement en un mouvement de coupe alternatif de la lame, est réalisée par l'organe flexible sans fin 27, qui subit plusieurs déviations sur les galets 22 ; 23 et sur la poulie à courroie 26. L'organe flexible sans fin 27 est tendu à l'aide des galets 22,23 montés sur la biellette 24, le pivotement de la biellette 24 autour de l'axe de rotation 30 permettant simultanément de modifier la longueur efficace de l'organe flexible sans fin 27 en fonction du réglage horizontal de la barre de coupe 29 et de gérer les différentes longueurs nécessaires de l'organe flexible sans fin 27. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'amortissement de vibrations dans des transmissions à organes flexibles sans fin, notamment dans des transmissions à courroies trapézoïdales, caractérisé en ce qu'au moins une poulie à courroie (6) en plusieurs parties est associée à l'organe flexible sans fin (3-6,22-27), la poulie à courroie (6) en plusieurs parties comprenant une partie support (10) et au moins deux segments de poulie (11 ; 12), qui sont assemblés les uns avec les autres en interposant des éléments absorbants (13), d'une manière telle qu'ils forment un diamètre de contact commun pour l'organe flexible sans fin (5) et que soit formé au moins un espace libre (33), dans lequel les segments de poulie (11 ; 12) peuvent se déplacer pour absorber les vibrations. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pluralité de segments de poulie (11,12) sont associés à la poulie de courroie (6) en plusieurs parties. 3. Dispositif selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les segments de poulie (11,12) sont conformés en segments de cercle. 4. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments absorbant les vibrations sont réalisés sous la forme de ressorts et/ou d'amortisseurs. 5. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la poulie à courroie (6) est montée sur l'arbre d'entrée ou l'arbre de sortie, de manière telle qu'un segment de poulie (11,12) absorbant les vibrations agisse à l'encontre des vibrations entrant dans le système de transmission. 6. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les segments de poulie (11,12) sont centrés par rapport à la partie support (10) par des écrous d'assemblage (16) et en ce que les écrous d'assemblage (16) sont montés dans des douilles (18) amortissant les vibrations et sont disposés dans des alésages (17) de la partie support (10). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les éléments élastiques (13), de préférence, sont des rondelles-ressorts qui sont montées et centrées sur les écrous d'assemblage (16). 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les douilles (18) présentent d'un côté un collet (39) et sont tenues dans la direction axiale par un circlip (20) monté dans les alésages (17). 9. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie support (10) présente un alésage central (32) et un évidement (34) dans lequel le moyeu (9) s'engage et est centré, le moyeu (9) étant lié de manière démontable et réglable à la partie support (10). 10. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyeu (9) et la partie support (10) sont liés fermement l'un à l'autre par des vis (15). 11. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyeu (9) est pourvu d'une bride (35) qui, au moins partiellement, est en contact avec la face frontale (36) de la partie support (10) et la surface frontale intérieure d'évidements (37,38) dans les segments de poulie (11, 12) correspondant à l'évidement (34) dans la partie support (10). 12. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les segments de poulie (11,12) et la partie support (10) sont assemblés à l'aide de vis d'assemblage (14) et en ce que les vis d'assemblage (14) sont vissées dans les écrous d'assemblage (16).