<Desc/Clms Page number 1>
DESCRIPTION
ENGRENAGE REDUCTEUR A ARBRES PARALLELES 1. Domaine de l'invention
La présente invention concerne des engrenages réducteurs à arbres parallèles utilisés par exemple dans des entraînements de ventilateurs dans des tours de refroidissement et en particulier un engrenage réducteur à arbres parallèles équipé d'un mécanisme de butée afin d'empêcher la rotation en sens inverse de son arbre de sortie.
2. Description de l'état antérieur de la technique
Il existe des engrenages réducteurs à arbres parallèles tous utilisés avec un moteur et équipés d'un mécanisme de butée tel qu'un embrayage à roue libre afin d'empêcher la rotation en sens inverse de leur arbre de sortie.
La figure 4 est une vue partielle agrandie illustrant un embrayage à roue libre de type avec cale en tant qu'exemple de mécanisme de butée.
<Desc/Clms Page number 2>
Cet embrayage à roue libre 100 est un mécanisme bien connu ayant des cames 106 entre une couronne intérieure 102 et une couronne extérieure 104. Si la couronne extérieure 104 est fixée à un carter (non montré), la rotation de la couronne extérieure 102 est limitée à un sens (sens R sur la figure) et les cames 106 empêchent la rotation en sens inverse de la couronne intérieure 102.
Si un tel mécanisme de butée capable de limiter le sens de rotation est installé sur un des arbres rotatifs constituant l'engrenage réducteur, la rotation en sens inverse de l'arbre de sortie est empêchée et seule la rotation dans le sens normal est transmise à l'objet entraîné.
Les engrenages réducteurs à arbres parallèles conventionnels équipés d'un tel mécanisme de butée ne sont cependant pas conçus pour permettre une maintenance aisée du mécanisme de butée. Pour le remplacement/réparation du mécanisme de butée, le moteur et d'autres éléments périphériques doivent tous être démontés et la permutation et la maintenance ne sont pas aisées à réaliser.
RESUME DE L'INVENTION
La présente invention a été faite pour résoudre ces problèmes et un but de la présente invention est de procurer un engrenage réducteur à arbres parallèles équipé d'un mécanisme de butée qui est facile à remplacer et à entretenir.
<Desc/Clms Page number 3>
La présente invention procure un engrenage réducteur à arbres parallèles qui est utilisé en combinaison avec un moteur et possède au moins un arbre primaire disposé axialement parallèle à un arbre de sortie dans un carter d'engrenage. L'arbre de sortie et l'arbre de l'étage primaire sont supportés de manière permettant la rotation par des paliers respectivement du côté moteur et du côté opposé au moteur par rapport au carter d'engrenage. Un mécanisme de butée empêchant la rotation en sens inverse de l'arbre de sortie est installé sur l'arbre de sortie ou l'arbre de l'étage primaire du côté axialement extérieur du palier latéral correspondant du côté opposé au moteur.
Suivant l'invention, comme le mécanisme de butée est installé du côté opposé au moteur au-delà du palier vers l'extérieur, l'installation/démontage du moteur, qui demande assez bien de temps et de travail, devient inutile pour remplacer/réparer le mécanisme de butée. Donc, il est possible de procurer un engrenage réducteur à arbres parallèles avec un mécanisme de butée qui est facile à remplacer et entretenir.
Si l'engrenage réducteur comprend en outre une pompe à huile, qui fait circuler l'huile dans l'engrenage réducteur à arbres parallèles, dans l'arbre équipé du mécanisme de butée et si le mécanisme de butée est disposé entre la pompe à huile et le palier latéral du côté opposé au moteur, le mécanisme de butée peut être remplacé/réparé simplement en démontant la pompe à huile qui est facile à installer et démonter.
<Desc/Clms Page number 4>
Si le mécanisme de butée est installé dans l'arbre disposé le plus en amont de l'entrée parmi une pluralité d'arbres de premier étage (à savoir, l'arbre d'entrée), le mécanisme de butée est installé dans l'arbre qui tourne avec le couple le plus faible. Comme la charge appliquée sur le mécanisme de butée par l'arbre en rotation est réduite, même un mécanisme de butée de petite taille peut empêcher efficacement la rotation en sens inverse. Le mécanisme de butée est alors de taille réduite et son coût de production est réduit.
De plus, il est également préférable que le palier latéral du côté opposé au moteur de l'arbre équipé du mécanisme de butée soit assemblé vers l'intérieur par rapport au palier latéral situé du côté opposé au moteur d'un autre arbre qui est parallèle à l'arbre équipé du mécanisme de butée. Il est également préférable que le carter d'engrenage ait une face d'installation dans une partie d'une face équipée de la pompe à huile et que la pompe à huile soit disposée axialement à l'intérieur par rapport à la face d'installation. Le mécanisme de butée ou la pompe à huile ne doivent alors pas dépasser de la face d'installation de l'engrenage réducteur à arbres parallèles, même lorsque le mécanisme de butée et la pompe à huile sont disposés dans l'arbre axialement à l'extérieur du palier situé du côté opposé au moteur.
Dès lors, il devient aisé de transporter et monter l'engrenage réducteur à arbres parallèles.
<Desc/Clms Page number 5>
Si une pièce de petit diamètre est formée sur l'arbre équipé du mécanisme de butée, laquelle pièce est plus petite que le diamètre intérieur du palier latéral opposé au moteur de l'arbre et positionnée axialement à l'extérieur du palier latéral du côté opposé au moteur et si le mécanisme de butée est installé dans cette pièce de petit diamètre, le mécanisme de butée peut être diminué de taille sans sacrifier la fonction empêchant la rotation en sens inverse.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est une vue en coupe latérale d'un engrenage réducteur à arbres parallèles suivant une forme de réalisation de l'invention;
La figure 2 est une vue partielle agrandie des environs du mécanisme de butée de la figure 1;
La figure 3A est une vue de face du mécanisme de butée de la figure 1,
La figure 3B est une vue en coupe prise le long de la ligne IIIB-IIIB à la figure 3A; et
La figure 4 est une vue partielle agrandie d'un embrayage à roue libre à cale.
DESCRIPTION DES FORMES DE REALISATION PREFEREES
<Desc/Clms Page number 6>
Les formes de réalisation préférées de l'invention seront maintenant décrites avec référence aux dessins en annexe.
La figure 1 est une vue en coupe latérale illustrant un engrenage réducteur à arbres parallèles 200 suivant la forme de réalisation de l'invention.
L'engrenage réducteur à arbres parallèles 200 possède un arbre d'entrée 204 (premier arbre d'étage primaire) couplé à l'arbre d'un moteur (non montré), un arbre intermédiaire 206 (deuxième arbre d'étage primaire), et un arbre de sortie 208.
L'arbre d'entrée 204 est supporté par un palier latéral 220 du côté du moteur (à savoir, un des paliers 220,221 supportant de manière permettant la rotation l'arbre d'entrée 204, disposé du côté (en haut à la figure 1) où le moteur est installé), et un palier latéral 221 du côté opposé au moteur, disposé du côté opposé à celui du palier latéral de moteur 220 (en bas à la figure 1). Cet arbre d'entrée 204 peut tourner autour d'un axe d'arbre Ll.
De plus, l'arbre d'entrée 204 a un premier engrenage 210, une pompe à huile OP et un mécanisme de butée 202. La structure périphérique du mécanisme de butée 202 sera décrite plus tard.
L'arbre intermédiaire 206 est supporté de manière permettant la rotation par un palier latéral 222 du côté du moteur et un palier latéral 223 du côté opposé au moteur et peut tourner autour d'un axe d'arbre L2 qui
<Desc/Clms Page number 7>
est parallèle à l'axe d'arbre Ll de l'arbre d'entrée 204.
L'arbre intermédiaire 206 a un grand deuxième engrenage 212 qui s'engrène avec le premier engrenage 210 assemblé sur l'arbre d'entrée 204 et un troisième engrenage 214 qui a un plus petit diamètre que celui du deuxième engrenage 212.
L'arbre intermédiaire 208 est supporté de manière permettant la rotation par un palier latéral 224 du côté du moteur et un palier latéral 225 du côté opposé au moteur et peut tourner autour d'un axe d'arbre L3 qui est parallèle à l'axe d'arbre Ll de l'arbre d'entrée 204.
L'arbre de sortie 208 a un quatrième engrenage 216 qui s'engrène avec le troisième engrenage 214 assemblé sur l'arbre intermédiaire 206.
Ces arbres (l'arbre d'entrée 204, l'arbre intermédiaire 206 et l'arbre de sortie 208) et les engrenages 210,212, 214 et 216 sont logés dans un carter d'engrenage 219 qui comprend un carter supérieur 217 et un carter inférieur 218.
La position d'installation SI du palier latéral 221 du côté opposé au moteur de l'arbre d'entrée 204 et la position d'installation S2 du palier latéral 223 du côté opposé au moteur de l'arbre intermédiaire 206 sont assemblées vers l'intérieur en direction axiale Ll, L2 par rapport à une position S3 où siège le palier latéral 225 du côté opposé au moteur de l'arbre de sortie 208 (haut de la figure 1). Le carter inférieur 218 a une partie en retrait 218b du côté intérieur de la face d'installation 218a de l'engrenage réducteur à arbres parallèles 200,
<Desc/Clms Page number 8>
conformément aux positions SI, S2 des paliers latéraux 221, 223 du côté opposé au moteur. La position S4 de la partie en retrait 218b est axialement du côté intérieur de la position S5 de la face d'installation 218a.
De plus, la position d'installation S6 de la pompe à huile OP est également axialement du côté intérieur de la position S5 de la face d'installation 218a.
Le mécanisme de butée 202 sera maintenant décrit en détail avec référence aux figures 2 et 3. La figure 2 est une vue partielle agrandie illustrant les environs du mécanisme de butée 202 de l'engrenage réducteur à arbres parallèles 200 montré à la figure 1. La figure 3A est une vue de face du mécanisme de butée 202 et la figure 3B est une vue en coupe prise le long de la ligne IIIB-IIIB à la figure 3A.
Le mécanisme de butée 202 est disposé entre le palier latéral 221 du côté opposé au moteur de l'arbre d'entrée 204 et la pompe à huile OP. Le mécanisme de butée 202 est installé dans une pièce de faible diamètre 204a à l'extrémité inférieure (dans le bas de la figure 2) de l'arbre d'entrée 204. Plus spécifiquement, la partie supérieure 202h de la couronne extérieure 202a du mécanisme de butée 202 est en contact avec une pièce d'espacement 237 disposée en dessous du palier latéral du côté opposé 221 au moteur de l'arbre d'entrée 204. La partie inférieure 202i du mécanisme de butée 202 est en contact avec un couvercle d'installation 234 de la pompe à huile OP. Ce couvercle d'installation 234 est fixé à l'aide de boulons 235 au carter inférieur 218.
<Desc/Clms Page number 9>
La partie mobile 236 de la pompe à huile OP est reliée à l'arbre d'entrée 204 à l'aide de broches d'entraînement 232, tandis que la partie fixe 240 est fixée au couvercle d'installation 234 à l'aide de boulons 239.
Dans cet exemple, le mécanisme de butée 202 est ce qu'on appelle le type à cale, comprenant principalement une couronne extérieure 202a, une couronne intérieure 202b, un circlip 202c et une came 202d.
La couronne extérieure 202a est en contact avec le carter inférieur 218. La couronne intérieure 202b est reliée à l'arbre d'entrée 204 par une clavette 238 et peut tourner avec l'arbre d'entrée 204 autour de l'axe d'arbre Ll.
Une came 202d est disposée entre la couronne extérieure 202a et la couronne intérieure 202b. La came 202d agit sur la couronne extérieure 202a pour y provoquer une déformation, de sorte que la couronne extérieure 202a est bloquée sur le carter inférieur 218. La couronne intérieure 202b peut uniquement tourner dans un sens (sens R1 à la figure 3A) contre la couronne extérieure bloquée 202a, tandis qu'elle ne peut pas tourner dans le sens opposé (sens R2 à la figure 3A).
On expliquera ensuite le fonctionnement de l'engrenage réducteur à arbres parallèles 200 suivant la forme de réalisation de l'invention.
<Desc/Clms Page number 10>
Lorsque le moteur tourne, l'arbre d'entrée 204 relié à l'arbre du moteur et au premier engrenage 210 sur l'arbre d'entrée 204 tournent autour de l'axe d'arbre Ll.
Lorsque le premier engrenage 210 tourne, le deuxième engrenage 212 engagé avec le premier engrenage 210 et le troisième engrenage 214 sur l'arbre intermédiaire 206 partagé avec le deuxième engrenage 212 tournent autour de l'axe d'arbre L2. Lorsque le troisième engrenage 214 tourne, le quatrième engrenage 216 engagé avec le troisième engrenage 214 et l'arbre de sortie 208 équipé du quatrième engrenage 216 tournent autour de l'axe d'arbre L3. L'arbre de sortie 208 transmet ainsi le couple.
Lorsque l'arbre d'entrée 209 tourne, la couronne intérieure 202b du mécanisme de butée 202 reliée à l'arbre d'entrée 209 tourne avec celui-ci. La rotation de l'arbre d'entrée 204 n'est pas limitée parce que la couronne intérieure 202b est prévue pour tourner dans le sens normal (sens R1 à la figure 3A) de l'arbre d'entrée 204. Dès lors, le couple de l'arbre d'entrée 204 est entièrement transmis à l'arbre de sortie 208 via l'arbre intermédiaire 206.
Entre-temps, si un couple est appliqué à l'arbre de sortie 208 en sens inverse par un dispositif (non montré) à entraîner, le couple est transmis à l'arbre d'entrée 204 via l'arbre intermédiaire 206. Cependant, la couronne intérieure 202b du mécanisme de butée 202 installé sur l'arbre d'entrée 204 est configurée pour ne pas tourner en sens inverse (sens R2 à la figure 3A). En conséquence, la rotation de cet arbre d'entrée 204 est empêchée et dès
<Desc/Clms Page number 11>
lors la rotation inverse de l'arbre intermédiaire 206 et de l'arbre de sortie 208 est empêchée.
La pompe à huile OP reliée à l'arbre d'entrée 204 est entraînée par la rotation de l'arbre d'entrée 204 pour faire circuler l'huile de lubrification dans l'engrenage réducteur à arbres parallèles 200.
En général, la pompe à huile OP doit être installée sur l'arbre qui tourne le plus vite (à savoir l'arbre d'entrée 204) pour une efficacité de fonctionnement plus élevée. Cette exigence peut poser un problème au mécanisme de butée 202 de la forme de réalisation.
Cependant, en installant le mécanisme de butée 202 entre la pompe à huile OP et le palier latéral 221 du côté opposé au moteur, une quantité suffisante d'huile de lubrification peut être fournie au mécanisme de butée 202 qui a une structure mécanique complexe.
De plus, comme le mécanisme de butée 202 est installé axialement à l'extérieur du palier 221 du côté opposé au moteur (dans le bas à la figure 1), l'installation/la dépose du moteur, qui demande beaucoup de temps et de travail, devient inutile lors du remplacement/réparation du mécanisme de butée 202. Le mécanisme de butée 202 peut être remplacé/réparé simplement en déposant la pompe à huile OP, qui est facile à enlever et installer. En conséquence, on peut procurer un engrenage réducteur à arbres parallèles 200 équipé d'un mécanisme de butée 202 plus avantageux pour les opérations de remplacement et de maintenance.
<Desc/Clms Page number 12>
Le mécanisme de butée 202 est installé sur l' arbre d'entrée 204, qui est situé le plus en amont du côté entrée des arbres de l'étage primaire (arbre d'entrée 204 et arbre intermédiaire 206). En d'autres mots, le mécanisme de butée 202 est installé sur l'arbre (204) qui peut tourner avec le couple le plus faible. La charge appliquée au mécanisme de butée est relativement faible et donc même un mécanisme de butée 202 de petite taille peut empêcher efficacement la rotation en sens inverse. En conséquence, la taille de l'engrenage réducteur peut être réduite.
De plus, le palier latéral 221 du côté opposé au moteur de l'arbre d'entrée 204 et le palier latéral 223 du côté opposé au moteur de l'arbre intermédiaire 206 sont assemblés du côté intérieur en direction axiale Ll, L2 (haut de la figure 1) par rapport au palier latéral 225 du côté opposé au moteur de l'arbre de sortie 208. Le mécanisme de butée 202 et la pompe à huile OP peuvent alors être incorporés dans un espace entre la partie en retrait 218b du carter inférieur 218 et la face d'installation 218a de l'engrenage réducteur à arbres parallèles 200. En conséquence, le mécanisme de butée 202 ou la pompe à huile OP ne dépasse pas au-delà de la face d'installation 218a et il est donc aisé de transporter et monter l'engrenage réducteur à arbres parallèles 200.
Une pièce de petit diamètre 204a qui est plus petite que le diamètre intérieur du palier latéral 221 du
<Desc/Clms Page number 13>
côté opposé au moteur est positionnée axialement à l'extérieur du palier 221 et le mécanisme de butée 202 est installé dans cette pièce de petit diamètre 204a. La taille du mécanisme de butée 202 peut alors être réduite sans perte de l'effet empêchant la rotation en sens inverse.
Alors que le mécanisme de butée 202 a été installé dans l'arbre d'entrée 204 dans la forme de réalisation, il peut être installé dans un autre arbre, par exemple l'arbre intermédiaire 206. De plus, sa position d'installation n'est pas limitée à l'espace entre le palier latéral du côté opposé au moteur et la pompe à huile, pour autant qu'il soit disposé axialement du côté extérieur du palier latéral du côté opposé au moteur.
Suivant la présente invention, il est possible de procurer un engrenage réducteur à arbres parallèles ayant un mécanisme de butée plus avantageux pour les opérations de remplacement et de maintenance.