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"Accouplement pour arbres flexibles"
La présente invention concerne des perfectionnements ap- 'portés à un accouplement d'arbres flexibles qui transmet,sans efforts de rupture,des couples de torsion d'un arbre à l'au- tre, au cas où les arbres ne sont pas placés co-axialement par suite d'erreur d'alignement ou pour d'autres raisons.
La construction de l'accouplement est telle qu'il tolère des déviations importantes à partir des positions co-axiales des arbres par des variations des positions entre les moitiés ou éléments de l'accouplement l'un par rapport à l'autre, tandis que le couple de, torsion transmis reste constant avec ces variations des positions.Cet accouplement permet aussi des déplacements axiaux entre les arbres l'un par rapport à l'autre.En outre, la construction est très simple,et elle peut être exactement calculée et dimensionnée pour les va- leurs de puissance à transmettre.
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Dans les accouplements¯flexibles connus jusqu'a pré- sent le moment ou 0 couple de torsion est transmis d'un élément de l'accouplement à l'autre au moyen d'un ou plu- sieurs organes d'accouplement,tels que griff es,broches,er- gots, ressorts ou analogues,qui sont ainsi disposés qu'il est très difficile de calculer leurs caractéristiques et di- mensions par rapport aux efforts occasionnés par des erreurs d'alignement,parce que les variations des positions des élé- ments de l'accouplement l'un par rapport à l'autre qui sont produites par lesdites erreurs, occasionnent des efforts sup- plémentaires qu'il est très difficile de déterminer exacte- ment.
Un autre avantage important de l'accouplement conforme cette invention, comparativement aux accouplements flexibles antérieurs,réside dans le fait que,lorsque les arbres doi- vent être écartés l'un de l'autre, il n'est pas nécessaire de déplacer l'un d'eux axialement,bien que ceci soit également possible,mais le dégagement peut se faire d'une manière aussi simple que possible exclusivement par déplacement radial,car, dans de nombreux cas,le déplacement axial nécessite un dé- montage difficile et pénible de la machinerie reliée à l'ar- bre.
Quelques réalisations de l'objet de l'invention sont illustrées à titre d'exemple dans les dessins annexés.
Les figs.l à 5 représentent une réalisation dont les fig.s 1 et 4 sont des élévations latérales,la fig.4 représen- tant une position atteinte en tournant d'un quart de tour à partir de la position représentée dans la fig.l,tandis que la fig. 2 représente l'élément d'accouplement de droite, de la fig.l vue de la gauphe.
La f ig.3 représentel'élément d'accouplement de gauche de la fig.l vu de la droite.
La fig.5 est une coupe axiale de l'accouplement.
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Les figs.6,7 et 8 illustrent le mode de fonctionnement.
La fig. 9 est une coupe axiale d'un second mode de réalisa- tion.
La fig.10 représente la même réalisation tournée d'un quart de tour à partir de la position représentée dans la fig.9.
La fig.ll représente un troisième mode de réalisation dans la même position que celle représentée dans la fig.10.
Les figs.12 et 13 représentent des pièces de détail modi- fiées.
L'accouplement comporte comme à l'habitude deux moitiés ou élénents 1,2 établis chacun sous la fdrme d'une bride ou d'un disque et destinés à être' fixés chacun à son arbre respectif 5,4. conformément à l'invention ces éléments d'accouplement sont reliés entre eux au moyen d'une pièce d'accouplement 5,6 qui est articulée dans l'une des moitiés de l'accouplement.,1'élément 1 dans le dessin, et qui vient en prise avec l'autre moitié de l'accouplement ed telle manière que ladite pièce puisse se dé- placer axialement et radialement par rapport à cette autre moit de l'accouplement,
et transmettre ainsi le couple de torsion sans être soumise aux efforts de rupture au cas où les deux arbres ne sont pas co-axiaux.Cette pièce appelée ci-après organe d'en- traînement est constituée par un étrier ayant de préférence une section ronde et sensiblement la forme d'un U.Ledit organe d'en- traînement est articulé à la moitié 1 de l'accouplement,par exem- ple du fait que sa partie médiane 6 est insérée dans une rainure ' 7 et y est maintenue en place en vissant sur cette ap partie mé- diane des plaquettes de portée ou organes analogues 8 qui sont
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.
,,9\ disposés dans des Etit évidements de façon qu'l3wt soient au même niveau que la surface de la moitié d'accouplement 1 faisant face à la seconde moitié d'accouplement 2.Chaque branche 5 de l'organe d'entraînement s'engage avec un jeu convenable dans saainure 9 prévue dans la moitié d'accouplement 3,comme on le voit clai-
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rement dans les figs.1 à 5.Afin d'éviter les efforts de rupture entre l'organe d'entraînement et la moitié d'accouplement 2, les parois des deux rainures sont arrondies (voir par exemple la fig.4),de sorte que dans toutes les positions qui peuvent être prises au cours de la marche chaque branche 5 ne vient en contact avec la paroi de la rainure qu'en un seul -point à tout instant de la rotation de l'accouplement.
En supposant que la fig.7 représente les positions relsti- ves des moitiés 1 et 2 de l'accouplement avant le démarrage et une position xx oblique de ces éléments due à des erreurs d's- ligndnent,les positions relatives des moitiés 1 et 2 de l'accou- plement dans le- sens de rotation étant supposées être telles que les deux branches 5 de l'étrier s'appuient contre le bord inférieur de leur rainure 9,puis que l'élément d'accouplement 2 commence à tourner,par exemple dans le sens des aiguilles d'u- ne montre, en regardant de la droite dans le fig.7,la conséquen- ce est que la branche d'attaque 5 visible dans la.- fige est tournée de bas en haut dans l'articulation jusqu'à ce que le contact se produise entre l'autre branche 5,non visible dans la fig.7,
et le dessus de la rainure respective.A partir de ce mo- ment,le couple de torsion est transmis de la moitié d'accouple- ment 2 à la moitié d'accouplement 1 par les forces P1 et Pde la manière indiquée schématiquement dans la fig.6.Etant donné que les forces P2 et Psont de directions opposées,l'organe d'entraînement n'est pas soumis ensuite à une tendance de ren- versement quelconque.Bien entendu, le processus devient fondamen- talement le même si la transmission de force a lieu dans la di- rection opposée,c'est-à-dire de l'arbre 1 à l'arbre 2.
Pour rendre claire la répartition ou distribution de force dans l'accouplement lors de la transmission du couple de torsion, on se réfère à la fig.8.On suppose maintenant le cas général dans lequel les arbres ne sont pas àlignés co-axialement.
Si l'erreur d'alignement résulte du fait que les axes des
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arbres sont parallèles,mais placés dans des plans différents ( voir la fig.7 dans laquelle l'erreur est représentée avec exa- gération dans le but de simplicité) ou si les axes se croisent l'un l'autre,les branches de l'organe d'entraînement devient dans certaines positions à partir du plan axial idéal avec le- quel l'organe d'entraînement tournerait si les arbres étaient complètement co-axiaux.Cette déviation,qui est indiquée ici par l'angle ci.. varie deux fois entre zéro et une valeur maximum cha- que fois que l'accouplement a fait un tour,quelle que soit la na- ture de l'erreur.,
car dans tous les cas l'organe d'entraînement passe au cours d'un tour par deux positions dans lesquelles un plan passant par les branches de l'organe d'entra/cinement contient aussi les axes des deux arbres.
Etant donné que les rainures formées dans la bride ou disque d'une moitié d'accouplement sont conformées pour permettre l'au- to-réglage de l'organe d'entraînement de telle manière qu'à cha- que moment de la rotation chaque branche soit en contact avec la paroi de la rainure en un seul/point,cette bride agit sur l'or- gane d'entraînement avec deux forces P1 et P 2 qui sont toujours dirigées perpendiculairement aux axes des branches.Ces forces attaquent les branches à une distance a et b respectivement de la partie médiane de l'organe d'entrainement, cette distance variant suivant l'angle # .S'il y a des erreurs angulaires entre les ar- bres, les leviers a et b deviennent inégaux, même dans la position occupée au cours de la rotation dans laquelle # = o.
Bien que les forces P et P ,ainsi que les positions de
1 2 leurs points d'application sur les branches varient toujours dès qu'il y a une erreur dans l'alignement des arbres,lesdites forces et leur influence déterminant la résistance de l'organe d'entrai- nement peuvent être calculées exactement à chaque moment du mou- vement,parce que l'organe vital de l'accouplement,à savoir l'or- gane d'entraînement,suivant le principe de cette invention,par
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rapport aux forces agissant sur lui, constitue un système déter- miné statiquement.
Le calcul des forces P1 et P2 est fait de la façon suivante :
Si le couple de torsion à transmettre de l'une des moitiés d'accouplement à l'autre est indiqué par Mv, il est clair à la lu- mière de la figure, que les composantes de P1 et P2,qui sont per- pendiculaires à l'axe 1-1,doivent exercer ensemble un couple de torsion égal autour de l'axe I-I.
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.. My = h cos c{ (:I? l + P 2 ) ; . 2 En partant des conditions d'équilibre de l'organe d'entraînement, on obtient ce qui suit :
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Six= b. alors:?. = h. cos el. et P2 = Pl ; cos 0(- Si de plus Cé = 0 , alors : l = P2 = My . il
Dans les cas qui se présentent dans la pratique,la valeur maximum de l'angle peut être très petite, en général inférieure à quelques degrés,en raison de quoi on peut poser comme une règle que cos.cest très voisin de 1 (co.s # = 1); l'erreur se produisant ainsi est inférieure à 1/10 % et par suite elle n'influence pas les dimensions rencontrées dans la pratique .
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Le moment ou couple de torsion Mt déterminant les dimensions à donner à l'organe d'attaque est
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Ainsi,il ressort clairement de ce qui précède qu'étant don- né que le système d'embrayage ou d'attaque est déterminé stati- quement, il est toujours possible de déterminer exactement les efforts se produisant dans l'accouplement en cas d'une certaine erreur donnée des arbres, et que pour la quantité de ces erreurs qui se produit généralement dans la pratique le calcul des di- raensions est fait très facilement,
Sans changer les dimensions de la matière de l'organe d'en- traînement xx il est possible de faire varier le couple transmis simplement en faisant varier la distance ménagée entre les bran- ches 5 de cet organe.En faisant varier cette même distance,
il est également passible de rendre l'accouplement plus ou moins élastique.Le même résultat peut être obtenu en faisant varier les longueurs des branches.
Lorsque les arbres doivent être séparés l'un de l'autre, ensemble avec leurs moitiés d'accouplement,il n'est pas néces- saire,comme on l'a indiqué au début,d'effectuer le déplacement de ces arbres en direction axiale.Au lieu de cela,l'un ou l'au- tre.des arbres est déplacé radialement avec sa moitié d'accouple- ment, Si l'accouplement est construit,,par exemple,conformément aux figs.l à 5, ceci peut être fait après que les vis 10 ont été retirées et que les plaquettes de portée 8 ont été écartées du passage de l'organe d'entraînement 5,6 de sorte que ce dernier est en mesure de sortir de sa rainure.Si l'accouplement est cons- truit conformément à la fig.9,dans laquelle les rainures 9 sont reliées à une rainure diamétrale 12,
le déplacement peut dans ce cas également être effectué radialement et sans déposer les pla- s quettes de portée.Les rainures 9 peuvent naturellement être formée dans des saillies,de façon qu'il ne soit pas nécessaire d'avoir des rainures diamétrales.Ces saillies sont indiquées en traits mixtes dans la fig.9.Dans.ces deux cas,les rainures peuvent être conformées selon la fig.10.Afin d'accroître la capacité de trans-
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mission de forces, on peut prévoir et utiliser plusieurs organes d'entraînement,soit parallèles l'un à l'autre,soit se croi- sant l'un l'autre, conformément aux figs.
11 et 12 respectivement, qui montrent des formes de réalisation de l'accouplement munies de deux organes d'entraînement.Enfin, l'organe d'entraînement peut être établi complètement fermé, comme le montre la fig.13, ou bien il peut être remplacé par une plaque sensiblement rectan- gulaire ,comportant des doigts ou chevilles de portée convenables, ou autres organes analogues, le long d'un de ses côtés,de façon qu'elle puisse être montée de façon déterminée et articulée sur l'une des moitiés de l'accouplement.
On peut également faire varier les détails de l'accouple- ment à d'autres égards sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
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1.- Un accouplement d'arbres flexibles,dans lequel la trans- mission de force est effectuée au moyen d'au moins un organe d'entraînement venant en prise avec les deux moitiés de l'accou- plement de telle manière que,tout en se réglant lui-même,l'orga- ne d'entraînement transmette le moment ou couple de torsion,puis dans lequel,pour tourner au cours de l'auto-réglage autour/d'un axe s'étendant à peu près perpendiculairement à l'axe de rotation, l'organe d'entraînement est monté de façon déterminée et artieu- lée dans l'une des moitiés de l'accouplement,en attaquant l'au- tre moitié de l'accouplement de l'un et l'autre cotés de l'axe de rotation.