Brevet FR2892164A1 — publié le 20070420

La présente invention a pour objet un élément annulaire souple en matière élastomère pour un dispositif d'accouplement élastique destiné à relier deux arbres sensiblement coaxiaux, ce dispositif comprenant : un premier flasque solidaire de l'extrémité de l'un des arbres, un deuxième flasque, opposé au premier, solidaire de l'extrémité de l'autre arbre, et des moyens prévus sur le bord périphérique de chaque flasque et comportant des surfaces d'appui conformées pour enserrer de part et d'autre les bords annulaires dudit élément annulaire souple. Elle a en outre pour objet un dispositif d'accouplement élastique comportant l'élément annulaire 15 souple susmentionné. Le dispositif et l'élément annulaire du type ci-dessus sont connus de longue date (voir par exemple FR-1 292 008, FR-2 042 835, GB-1 021 419 et EP-790 424) et utilisés dans les applications les plus diverses, leur 20 fonction étant de transmettre un couple d'un premier arbre (moteur) à un second (récepteur) tout en absorbant, grâce à la présence de l'élément annulaire souple, les vibrations, les à-coups, les désalignements axiaux ou angulaires et/ou les déplacements axiaux éventuels dont 25 le second arbre pourrait être le siège. Dans les dispositifs connus du type rappelé ci- dessus, la force de serrage exercée par les surfaces d'appui sur les bords annulaires de l'élément souple en élastomère est choisie pour éviter tout glissement 30 relatif entre ces surfaces et ces mêmes bords, car un tel glissement conduirait immanquablement à brûler ces bords en raison de la nature élastomère de l'élément souple ; en outre, la résistance au déchirement de l'élément souple est choisie pour que ce dernier se rompe lorsqu'il est soumis à une surcharge de couple susceptible de nuire au moteur en amont de l'arbre moteur. Ainsi, lorsque dans ces dispositifs il se produit une faible surcharge du couple, l'élément annulaire se déforme et absorbe cette surcharge. Cependant, lorsque cette surcharge excède une valeur seuil, en raison de l'absence de toute possibilité de glissement entre les surfaces d'appui et l'élément souple, ce dernier se rompt, ce qui a pour effet d'éviter d'endommager le moteur en amont de l'arbre moteur. De même, lorsqu'à force d'être soumis pendant une longue période de temps à des vibrations et/ou à des à- coups, cet élément se fragilise et il risque alors de se rompre à tout moment. Or, ce dernier évènement peut être particulièrement préjudiciable s'il se produit au cours d'une campagne de fabrication qui ne doit pas être interrompue avant son terme normal. Pour éviter ce type de problème, les utilisateurs ont choisi de remplacer le plus souvent possible l'élément annulaire souple afin d'avoir une bonne garantie que ce dernier ne se rompra pas au cours d'une campagne de fabrication. Cette manière de faire est évidemment financièrement peu satisfaisante, car il arrive très fréquemment que les utilisateurs changent un élément souple alors que celui-ci est encore en état d'être utilisé. La présente invention a pour objet de remédier à ces problèmes. Pour ce faire, elle a pour objet l'élément annulaire défini ci-dessus, celui-ci étant caractérisé en ce que ses bords annulaires sont pourvus, au moins au niveau de leur contact avec les surfaces d'appui conformées pour enserrer ces bords annulaires, d'un revêtement présentant un coefficient de glissement supérieur à celui de l'élastomère constituant ledit élément annulaire souple. On comprendra aisément que grâce à cette construction, en choisissant de manière appropriée la nature du revêtement et, partant, son coefficient de glissement, lorsqu'il se produit une surcharge de couple supérieure au couple pouvant être supporté par l'élément annulaire, il se produira un glissement relatif entre les bords annulaires de l'élément souple et les surfaces d'appui enserrant ces bords ; ceci évitera le déchirement et/ou la rupture dudit élément annulaire. L'objectif à la base de la présente invention est d'absorber par glissement toute surcharge de couple intempestive à laquelle ne pourrait normalement résister l'élément annulaire. Un tel glissement provoque certes une certaine usure de l'élément élastique ; toutefois, cette usure est lente et permet aux utilisateurs de poursuivre et de terminer sans problème la campagne de fabrication en cours. Le glissement en cause peut être perçu visuellement par l'opérateur en outre, il s'accompagne habituellement d'un léger dégagement de fumée résultant d'un brûlage superficiel, sous l'effet de la chaleur générée par le glissement, du revêtement susmentionné. Cette indication visuelle est aussi une alerte pour l'opérateur, qui sait dès lors qu'en raison du glissement qui s'est produit et de l'usure qui en a résulté, il conviendra de remplacer l'élément annulaire à la fin de la campagne de fabrication en cours. En revanche, si aucun glissement significatif ne se produit au cours d'une campagne, l'opérateur sait qu'il n'y a pas lieu de remplacer l'élément annulaire pour la prochaine campagne, avec l'économie que cela peut générer. Selon comporte sur sa face destinée à venir en contact avec les surfaces d'appui, des perles d'élastomère, 15 avantageusement réparties sensiblement uniformément. Grâce à ces perles d'élastomère, il est possible de régler le coefficient de glissement du tissu ; plus le nombre et/ou la taille de ces perles est(sont) élevé(s) et plus le coefficient de glissement est faible. 20 La présente invention s'étend à un ensemble pour dispositif d'accouplement élastique tel que défini ci-dessus, cet ensemble étant caractérisé en ce qu'il comprend l'élément annulaire souple en matière élastomère décrit ci-dessus et éventuellement des moyens de 25 détection d'une différence de vitesse de rotation entre les deux flasques. Ces moyens de détection jouent le rôle d'alerte, comme c'est le cas du dégagement de fumée susmentionné. L'invention a encore pour objet le dispositif 30 d'accouplement élastique décrit ci-dessus, équipé de l'élément annulaire en matière élastomère comprenant le revêtement défini ci-dessus, et éventuellement les moyens appliqué matériau tissé. Selon sur les bords textile, comme un tissu, un mode de réalisation, le revêtement susvisé de l'élément annulaire comprend un par exemple en coton un mode de réalisation préféré, le tissu de détection de différence de vitesse de rotation susvisés. De manière nullement limitative, l'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant aux dessins ciaprès qui représentent un mode de réalisation de cette invention, dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement, d'un dispositif d'accouplement élastique selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe transversale radiale schématique de l'élément annulaire en matière élastomère équipant le dispositif de la figure 1, et - la figure 3 est une représentation fortement agrandie de la face externe du revêtement. Comme le montre la figure 1, le dispositif d'accouplement selon l'invention comprend un élément annulaire 1 en matériau élastomère (caoutchouc par exemple), cet élément ayant une section transversale radiale sensiblement en forme de U. L'élément 1 présente avantageusement la structure d'un bandage de pneu, structure au sein de laquelle sont noyées des armatures de renfort en matière textile (tissu) et/ou en métal, comme représenté en 2 sur la figure 1, ceci afin de lui conférer la souplesse souhaitée en fonction de l'utilisation prévue. Cet élément 1 comprend deux bords annulaires 3, 4 munis chacun d'un court prolongement axial extérieur 5, 6. Le dispositif de la figure 1 comprend en outre un 30 premier flasque 7 et un deuxième flasque 8, se faisant face. A la périphérie et sur la face extérieure des flasques 7, 8 sont respectivement prévues des bagues extérieures 9, 10 et sur la face intérieure desdits flasques sont respectivement prévues des bagues intérieures 9a, 10a, les bagues 9, 9a se faisant face, tout comme se font face les bagues 10, 10a. Le flasque 7 est dimensionné pour recevoir un arbre (moteur) 11 et le flasque 8 est dimensionné pour recevoir un arbre (récepteur) 12 ; ces arbres sont solidarisés aux flasques respectifs par des clavettes 13 et des éléments coniques 14, 15 insérés entre la face interne des flasques et la surface cylindrique des arbres, ces éléments coniques étant eux-mêmes solidarisés aux flasques par un jeu de clavettes 16, 17. Par ailleurs, les bords annulaires 3, 4 (et leurs prolongements respectifs 5, 6) de l'élément annulaire 1 sont disposés respectivement dans l'espace défini entre la partie périphérique des flasques 7, 8 et les bagues 9, 9a et 10, 10a. Les bagues 9,9a d'une part, et les bagues 10, 10a d'autre part, sont en outre forcées l'une vers l'autre, ce qui a pour effet d'enserrer fermement les bords annulaires 3, 4 et les prolongements 5, 6. Ce résultat peut être obtenu en prévoyant des perçages filetés axiaux s'étendant à travers la bague 9, le flasque 7 et la bague 9a et des perçages filetés axiaux s'étendant à travers la bague 10, le flasque 8 et la bague 10a, ces perçages recevant des boulons de serrage 18. Le serrage de ces boulons provoque le rapprochement des bagues 9, 9a et 10, 10a en comprimant fortement entre elles lesdits bords annulaires 3, 4 et prolongements 5, 6. Comme le montre la figure 1, le bord périphérique extérieur des bagues 9, 10 est avantageusement conformé pour exercer un effet de pincement accrû sur la partie de l'élément annulaire 1 situé juste au-dessus des prolongements 5, 6. La force de serrage des bords annulaires de l'élément souple est choisie pour retenir parfaitement 10 ces bords entre les bagues 9, 9a et 10, 10a. On ajoutera que pour des raisons de commodité de montage/démontage, l'élément annulaire 1 est avantageusement fendu radialement en un endroit. Conformément à la présente invention, il est prévu 15 un revêtement 19 représenté schématiquement en trait pointillé sur la figure 2, ce revêtement étant disposé sur les bords annulaires 3, 4 et les prolongements 5, 6 de l'élément 1. Ce revêtement 19 est avantageusement constitué par 20 un tissu tissé en coton à la surface duquel sont réparties des perles d'élastomère 20 de même nature chimique que la matière élastomère constituant l'élément 1. Le revêtement 19 possède les caractéristiques de 25 glissement souhaitées conformément à l'invention, comme cela a été explicité ci-avant, ces caractéristiques pouvant être modulées à volonté par le nombre et/ou la taille des perles 20. En l'absence de ce revêtement, tout glissement 30 relatif entre les bords 3, 4 et les prolongements 5, 6 et les faces intérieures des bagues 9, 9a et 10, l0a serait impossible. En revanche, grâce à la présence dudit revêtement, un tel glissement se produira dès qu'une surcharge de couple excessive apparaîtra, la déformation de l'élément 1 et ce glissement absorbant cette surcharge et évitant de ce fait la rupture de l'élément 1. On précisera que la mise en place du revêtement 19 sur l'élément annulaire 1 est très aisée, puisqu'elle peut se faire notamment au cours de l'élaboration de cet élément 1 ; il suffit en effet lors de la confection (par stratification) de l'ébauche de l'élément 1 de mettre en place les tissus appropriés aux lieux appropriés, puis de réaliser le calandrage à chaud et sous pression, opération au cours de laquelle sera formé le revêtement externe 19 souhaité avec la présence de perles formées par migration d'une petite quantité d'élastomère depuis les couches internes de l'élément annulaire vers la surface extérieure du revêtement 19. Le dispositif ainsi décrit peut être complété par un dispositif de détection d'une différence de vitesse de 20 rotation entre les deux flasques. Il peut s'agir de tout dispositif connu, dont des types très divers sont disponibles sur le marché. Il pourra par exemple s'agir d'un détecteur de sous-vitesse, appliqué sur l'arbre récepteur 12 ou le flasque 25 8 et comportant un indicateur signalant que ledit flasque 8 a tourné à une vitesse inférieure à une vitesse nominale (celle de l'ordre moteur). Cette indication est le signe qu'un glissement de l'élément annulaire 1 s'est produit, ce qui appelle, 30 lorsque le programme de fabrication sera terminé, le remplacement dudit élément. Pour effectuer ce remplacement, il suffira de desserrer les boulons 18, de retirer l'élément 1 détérioré/usé, d'y substituer un élément neuf et de serrer à nouveau les boulons 18 au degré souhaité.5 REVENDICATIONS 1. Elément annulaire souple en matière élastomère (1) pour un dispositif d'accouplement élastique destiné à 5 relier deux arbres sensiblement coaxiaux (11, 12), ce dispositif comprenant : un premier flasque (7) solidaire de l'extrémité de l'un (11) des arbres, un deuxième flasque (8), opposé au premier, 10 solidaire de l'extrémité de l'autre arbre (12), et des moyens prévus sur le bord périphérique de chaque flasque et comportant des surfaces d'appui (9, 9a, 10, 10a) conformées pour enserrer de part et d'autre les bords annulaires (3, 4, 5, 6) dudit élément annulaire, 15 caractérisé en ce que ses bords annulaires (3, 4, 5, 6) sont pourvus, au moins au niveau de leur contact avec lesdites surfaces d'appui, d'un revêtement (19) présentant un coefficient de glissement supérieur à celui de l'élastomère constituant ledit élément annulaire 20 souple. 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit revêtement comprend un matériau textile. 25 3. Elément selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit matériau textile est un tissu. 4. Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit tissu est en coton tissé. 5. Elément selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit tissu comporte sur sa face 30destinée à venir en contact avec lesdites surfaces d'appui, des perles d'élastomère (20). 6. Elément selon la revendication 5, caractérisé en 5 ce que lesdites perles sont réparties sensiblement uniformément sur ladite face. 7. Ensemble pour dispositif d'accouplement élastique destiné à relier deux arbres sensiblement coaxiaux et 10 comprenant . un premier flasque (7) solidaire de l'extrémité de l'un (11) des arbres, un deuxième flasque (8), opposé au premier, solidaire de l'extrémité de l'autre arbre (12), et 15 des moyens prévus sur le bord périphérique de chaque flasque et comportant des surfaces d'appui (9, 9a, 10, 10a) conformées pour enserrer de part et d'autre les bords annulaires (3, 4, 5, 6) d'un élément annulaire souple (1) en matière élastomère, caractérisé en ce que 20 ledit élément annulaire souple est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes et en ce qu'il comprend en outre des moyens de détection d'une différence de vitesse de rotation entre les deux flasques. 25 8. Dispositif d'accouplement élastique destiné à relier deux arbres (11, 12) sensiblement coaxiaux et comprenant . un premier flasque (7) solidaire de l'extrémité de 30 l'un (11) des arbres, un deuxième flasque (8), opposé au premier, solidaire de l'extrémité de l'autre arbre (12), etdes moyens prévus sur le bord périphérique de chaque flasque et comportant des surfaces d'appui (9, 9a, 10, 10a) conformées pour enserrer de part et d'autre les bords annulaires d'un élément annulaire souple (1) en matière élastomère, caractérisé en ce que ledit élément annulaire souple (1) est conforme à l'une quelconque des revendications 1-6. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de détection d'une différence de vitesse de rotation entre les deux flasques.15