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"PERFECTIONNEMENTS AUX COURROIES DE TRANSMISSION"
On sait que la condition essentielle de bon fonctionnement d'une transmission par courroie est que celle-ci ne glisse pas sur les poulies qu'elle relie et cela sans que l'on soit obligé d'adopter une tension par trop forte qui occasionne des pertes dans les paliers et nécessite une oourroie de section exagérée par rapport à celle nécessaire pour la seule transmission de l'effort, ce qui accroît considérablement les pertes par pliage. Or dans la pratique l'on constate que le coefficient d'adhérence d'une oour-
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roie en service est toujours inférieur à celui que l'on aérait en droit d'attendre en raison de la nature des surfaces en présence.
Cet abaissement du coefficient d'adhérence est dû notamment à la présence d'air emprisonné entre la courroie et la jante de la poulie aux grandes vitesses. Aussi, dans certaines courroies dites "composées", c'est à dire comportant un élément tracteur garni d'éléments d'adhérence, a-t-on cherché à ménager entre ces derniers des espaces suffisants pour l'évacuation de l'air. Mais comme on ne peut réduire à l'excès les dimensions des éléments d'adhérence, cette solution n'est pas parfaite. En outre elle n'est applicable qu'aux courroies composées et non aux courroies ordinaires.
Une autre cause d'abaissement du coefficient d'adhérence en service est la formation sur la jante de la poulie et eontre la faoe interne de la courroie, d'une couche glissante, d'épaisseur infinitésimale, de graisse, de poussière et même de molécules d'air retenues par capillarité avec une force suffisante pour ne pas ten- dre à s'échapper latéralement sous l'action de la pression de la courroie. L'influence de cette couche est extrêmement importante et cependant on ne s'est nullement préoccupé jusqu'ici d'en faire disparattre les inconvénients autrement qu'en exagérant la tension.
Les courroies composées connues à ce jour présentent en outre l'inconvénient d'occasionner une perte par pliage considérable en raison de l'épaisseur totale importante qu'on est obligé de leur donner. De plus elles s'appliquent mal sur les poulies, par suite de leur tendance à prendre une forme polygonale à la flexion, de telle sorte que la pression spécifique de la courroie sur la jante n'est pas régulière en'tous pointa.
La présente invention permet de remédier du même coup à tous les inconvénients énumérés ci-dessus. Elle consiste essentiellement à entailler la face intérieure de la aourroie sur toute sa largeur
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d'une série de fentes transversales ouvertes rapprochées déterminant entre elles des lamelles intermédiaires flexibles à arêtes vives.
Ces fentes ou rainures permettent 1'évacuation rapide et faoile de l'air. En outre, les lamelles minces qu'elles déterminent fléchissent au contact de la jante et viennent porter contre celle. ci par leurs arêtes successives, qui coupent en quelque sorte la oouche superficielle glissante tendant à séparer les surfaces en pression l'une sur l'autre, de telle sorte que l'adhérenee ne se trouve pas diminuée par celle-ci. Les rainures réduisent d'autre part l'épaisseur effective de la courroie vis à vis des efforts de flexion de telle manière que la perte de puissance due au pliage se trouve considérablement diminuée. Enfin elles déterminent une multitude de petites surfaces d'appui indépendantes sur lesquelles la pression se répartit de façon uniforme.
Les rainures peuvent s'obtenir par fraisage avec enlèvement de matière, mais il est préférable de les réaliser en entaillant le cuir avant, pendant ou après le tannage, puis en l'étirant perpendiculairement ou à peu près perpendiculairement aux entailles jusqu'à déterminer un allongement permanent qui occasionne l'ouverture de celles-ci et dispense d'avoir à enlever de la matière.
L'invention est particulièrement avantageuse pour les courroies composées, mais elle s'applique aussi aux courroies simples lorsqu'on recherche avant tout l'adhérence ou la réduction des pertes.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer:
Fig. 1 est une vue en plan par dessous d'une courroie
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composée établie suivant l'invention.
Fig. 2 en est une coupe longitudinale de détail.
Fig. 3 et 4 montrent en eoupe longitudinale respectivement une courroie combinée usuelle et une courroie combinée suivant l'invention, enroulées eur une poulie.
Fig. 5 et 6 indiquent sohématiquement diverses dispositions possibles des rainures.
Fige 7 montre en coupe des rainures fraisées avec enlèvement de la matière.
Fig. 8 et 9 montrent en coupe les phases de l'obtention de rainures ouvertes par simple entaillage, sans enlèvement de matière.
Fig. 10 est une coupe transversale d'une courroie simple rainurée suivant l'invention.
La courroie composée représentée en fige 1 et 2 comprend un élément tracteur 1 en cuir à haute résistance et dea éléments d'adhérence 2 en cuir chromé gras, très adhérent, rivés sur la face inférieure de l'élément tracteur 1 de façon à venir au contact de la poulie. les éléments adhérents 2 sont entaillée de rainures ouvertes 3 en forme de V, relativement rapprochées les unes des autres et pénétrant assez profondément dans le cuir, de manière à déterminer une série de lamelles flexibles 4 (fig. 2).
On comprend que lorsqu'une courroie ainsi réalisée s'enroule sur une poulie, l'air emprisonné entre la jante de celle-ci et la surface inférieure des éléments 2 s'écoule instantanément par les rainures 3, sans qu'il soit nécessaire de multiplier le nombre des éléments 2 ; on peut même adopter comme élément adhérent une courroie de dimensions identiques à l'élément 1, mais faite en cuir chromé gras ou matière équivalente.
En outre, si l'on oompare en section longitudinale le cas
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d'une courroie combinée usuelle, non rainurée (fig. 3) avec celui d'une courroie combinée du genre décrit (fig. 4) lorsque l'une et l'autre s'enroulent sur une poulie 5, on constate que dans le première la couche glissante qui a pu se former sur les surfaces en regard de la jante et de la courroie est simplement serrée entre les deux organes et empêche ou diminue le contact direct du cuir sur la jante.
Au contraire, dans le cas de la courroie suivant l'invention. les lamelles 4 se couchent plus ou moins sur la périphérie de la poulie 5 sous l'action de l'effort transmis et viennent ainsi porter contre la jante par les arêtes; ces dernières découpent en quelque sorte la couche glissante et réalisent le contact direct du cuir sur la poulie, ce qui est un avantage essentiel de l'invention.
On constate en outre que dans la courroie de type connu, l'épaisseur intéressée par la flexion est égale à l'épaisseur totale a de l'élément tracteur 1 et de l'élément adhérent 2, tandis que dans la courroie suivant l'invention, grâce aux rainures 3, l'épaisseur b intéressée par la flexion est moindre, car la partie o de l'épaisseur totale qui correspond à la profondeur des encoches 3 ne peut intervenir dans le pliage. On comprend que cette réduction d'épaisseur vis à vis du pliage entratne une réduction considérable des pertes d'énergie correspondantes. les rainures 3 peuvent se disposer transversalement comme indiqué en fig. 1, ou obliquement (fig. 5). On peut encore les croiser avec des rainures longitudinales, comme montré en fig. 6.
Les rainures peuvent se réaliser par le moyen d'outils tels que des fraises ou meules, qui découpent le cuir en enlevant la partie correspondant au vide désiré. Dans ce cas (fig. 7) elles présentent un fond plat ou arrondi plus ou moins marqué. Mais ce travail est relativement coûteux et il est plus simple d'opérer
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Gomme suit:
On entaille le cuir avant, pendant ou après le tannage, d'une série de fentes 3' non ouvertes (fig. 8), ce qui peut très facilement s'obtenir à la presse par un outil pourvu d'une série de lames coupantes très minces disposées parallèlement les unes aux autres. Buis on étire le cuir ainsi entaillé perpendiculairement aux entailles jusqu'à obtenir un allongement permanent notable (fig. 9). Les fentes 3' restent alors ouvertes comme si l'on avait enlevé de la matière avec une fraise.
Pour obtenir l'allongement permanent désiré, on peut procéder de diverses façons. Si l'on a entaillé le cuir non fini (peau brute ou incomplètement tannée), il suffit d'effectuer ensuite le tannage final sous une tension suffisante qui fixe l'allongement.
Dans le cas des cuira très gras, l'on peut également obtenir sans difficulté un allongement suffisant du ouir fini par simple étirage progressif plus ou moins prolongé; on peut donc entailler le cuir après tannage.
Dans ce qui précède on a supposé l'invention appliquée aux courroies composées. Mais elle procure également des avantages importants dans le cas des courroies simples. Dans de telles cour- roies, les rainures provoquent évidemment une diminution de 1'épaisseur, c'est à dire ici de la résistance à la traction (fig. 10), mais bien souvent le gain sur l'adhérenoe compense largement ce petit inconvénient, qui n'est d'ailleurs généralement pas très sensible, l'épaisseur d'une courroie étant en pratique bien plus élevée qu'il ne serait nécessaire pour satisfaire aux conditions de résistance aux efforts mis en jeu.
Il va sans dire que l'invention concerne non seulement le procédé consistant à entailler une courroie composée ou simple, en vue d'augmenter son adhérence sur les poulies, d'une série de
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fentes transversales ouvertes et rapprochées ainsi qu'il a été décrit ci-dessus, mais qu'elle englobe et cela à titre de produits industriels nouveaux, les courroies ainsi réalisées ainsi que les transmissions comportant de telles courroies.
Résume é
Courroie de transmission dont la faoe inférieure est découpée sur toute sa largeur de fentes transversales ouvertes rapprochées, déterminant entre elles des lamelles intermédiaires flexibles à arêtes vives, ladite oourroie pouvant en outre présenter les autres caractéristiques ci-après, séparément ou en combinaison:
1 / Dans le oas d'une courroie composée les fentes ou rainures n'intéressent que les éléments d'adhérence.
2 / Les fentes ou rainures sont obtenues en entaillant la peau ou cuir avant, pendant ou après tannage, de fentes non ouvertes, puis en l'étirant perpendiculairement aux entailles jusqu'à obtenir un allongement permanent suffisant.
3 / Les fentes fermées prévues sous 2 / sont pratiquées dams la peau ou cuir avant le tannage final et celui-ci est réalisé sous tension.
R e v e n d 1 o a t ion s
1- Courroie de transmission, caractérisée en ce que sa face venant au contact des poulies est découpée sur toute sa largeur de rainures transversales ouvertes rapprochées, déterminant entre elles des lamelles intermédiaires flexibles à. arêtes vives.
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"IMPROVEMENTS TO TRANSMISSION BELTS"
We know that the essential condition for the proper functioning of a belt transmission is that it does not slip on the pulleys that it connects and that without having to adopt an excessively strong tension which causes losses in the bearings and requires an exaggerated section oour belt compared to that necessary for the sole transmission of the force, which considerably increases the losses by bending. However, in practice it is observed that the coefficient of adhesion of one oour-
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The rate in service is always lower than that which we are entitled to expect due to the nature of the surfaces present.
This lowering of the coefficient of adhesion is due in particular to the presence of air trapped between the belt and the rim of the pulley at high speeds. Also, in certain so-called "compound" belts, ie comprising a tractor element furnished with grip elements, attempts have been made to provide sufficient spaces between the latter for the evacuation of air. But since the dimensions of the adhesion elements cannot be excessively reduced, this solution is not perfect. In addition it is only applicable to compound belts and not to ordinary belts.
Another cause of lowering the coefficient of adhesion in service is the formation on the rim of the pulley and against the internal fault of the belt, of a slippery layer, of infinitesimal thickness, of grease, of dust and even of air molecules retained by capillary action with sufficient force not to tend to escape laterally under the action of belt pressure. The influence of this layer is extremely important and yet no concern has hitherto been taken to eliminate the drawbacks other than by exaggerating the tension.
The compound belts known to date also have the drawback of causing a considerable loss by bending because of the large total thickness that we have to give them. In addition, they apply poorly to the pulleys, owing to their tendency to take a polygonal shape in bending, so that the specific pressure of the belt on the rim is not regular in all points.
The present invention makes it possible at the same time to remedy all the drawbacks listed above. It essentially consists of notching the inner face of the belt over its entire width.
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of a series of open transverse slits close together defining between them flexible intermediate lamellae with sharp edges.
These slits or grooves allow rapid and easy evacuation of the air. In addition, the thin sipes that they determine flex on contact with the rim and come to bear against that. here by their successive edges, which in a way intersect the slippery surface oouche tending to separate the surfaces in pressure one on the other, so that the adhesion is not reduced by it. The grooves on the other hand reduce the effective thickness of the belt with respect to bending forces so that the loss of power due to bending is considerably reduced. Finally, they determine a multitude of small independent bearing surfaces over which the pressure is distributed uniformly.
Grooves can be obtained by milling with removal of material, but it is preferable to make them by notching the leather before, during or after tanning, then by stretching it perpendicular or approximately perpendicular to the notches until a permanent elongation which causes the opening of these and dispenses with having to remove material.
The invention is particularly advantageous for compound belts, but it also applies to simple belts when adhesion or loss reduction is the main objective.
The appended drawing, given by way of example, will give a better understanding of the invention, the characteristics that it has and the advantages that it is likely to provide:
Fig. 1 is a plan view from below of a belt
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compound established according to the invention.
Fig. 2 is a detailed longitudinal section thereof.
Fig. 3 and 4 show in longitudinal section respectively a usual combined belt and a combined belt according to the invention, wound in a pulley.
Fig. 5 and 6 sohematically indicate various possible arrangements of the grooves.
Fig. 7 shows in section milled grooves with removal of material.
Fig. 8 and 9 show in section the phases of obtaining open grooves by simple notching, without removing material.
Fig. 10 is a cross section of a single grooved belt according to the invention.
The compound belt shown in figs 1 and 2 comprises a tractor element 1 in high strength leather and grip elements 2 in oily chrome leather, very adherent, riveted to the underside of the tractor element 1 so as to come to the fore. pulley contact. the adherent elements 2 are notched with open V-shaped grooves 3, relatively close to each other and penetrating quite deeply into the leather, so as to determine a series of flexible strips 4 (fig. 2).
It is understood that when a belt thus produced winds on a pulley, the air trapped between the rim of the latter and the lower surface of the elements 2 flows instantly through the grooves 3, without the need to multiply the number of elements 2; it is even possible to adopt as an adherent element a strap of dimensions identical to the element 1, but made of fatty chrome leather or equivalent material.
Furthermore, if we compare in longitudinal section the case
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of a usual combined belt, not grooved (fig. 3) with that of a combined belt of the type described (fig. 4) when both are wound on a pulley 5, it is observed that in the first, the slippery layer which may have formed on the surfaces facing the rim and the belt is simply clamped between the two components and prevents or reduces direct contact of the leather on the rim.
On the contrary, in the case of the belt according to the invention. the slats 4 lie down more or less on the periphery of the pulley 5 under the action of the transmitted force and thus come to bear against the rim via the edges; the latter in a way cut the sliding layer and make direct contact of the leather on the pulley, which is an essential advantage of the invention.
It is further noted that in the belt of known type, the thickness involved in bending is equal to the total thickness a of the tractor element 1 and of the adherent element 2, while in the belt according to the invention , thanks to the grooves 3, the thickness b involved in the bending is less, because the part o of the total thickness which corresponds to the depth of the notches 3 cannot intervene in the bending. It will be understood that this reduction in thickness with respect to the bending entails a considerable reduction in the corresponding energy losses. the grooves 3 can be arranged transversely as indicated in fig. 1, or obliquely (fig. 5). They can also be crossed with longitudinal grooves, as shown in fig. 6.
The grooves can be made by means of tools such as cutters or grinding wheels, which cut the leather by removing the part corresponding to the desired void. In this case (fig. 7) they have a more or less marked flat or rounded bottom. But this work is relatively expensive and it is easier to operate
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Eraser follows:
The leather is notched before, during or after tanning, with a series of unopened 3 'slits (fig. 8), which can very easily be obtained with the press by a tool provided with a series of cutting blades. very thin arranged parallel to each other. Boxwood is stretched the leather thus cut perpendicular to the notches until a notable permanent elongation is obtained (fig. 9). The slits 3 'then remain open as if material had been removed with a milling cutter.
To obtain the desired permanent elongation, one can proceed in various ways. If the unfinished leather has been cut (raw or incompletely tanned hide), it suffices to carry out the final tanning afterwards under sufficient tension which fixes the elongation.
In the case of very fatty leathers, it is also possible to obtain without difficulty a sufficient lengthening of the finished ouir by simple more or less prolonged progressive stretching; the leather can therefore be cut after tanning.
In the foregoing, the invention has been assumed to be applied to compound belts. But it also provides important advantages in the case of simple belts. In such belts, the grooves obviously cause a reduction in thickness, ie here in tensile strength (fig. 10), but very often the gain in grip more than compensates for this small inconvenience. , which is moreover generally not very sensitive, the thickness of a belt being in practice much greater than would be necessary to satisfy the conditions of resistance to the forces involved.
It goes without saying that the invention relates not only to the method consisting in notching a compound or simple belt, in order to increase its adhesion on the pulleys, of a series of
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transverse slots open and close together as has been described above, but which it includes, as new industrial products, the belts thus produced as well as the transmissions comprising such belts.
Summary
Transmission belt, the lower faoe of which is cut over its entire width from closely spaced open transverse slots, forming between them flexible intermediate lamellae with sharp edges, said belt may also have the following other characteristics, separately or in combination:
1 / In the case of a compound belt, the slots or grooves only concern the grip elements.
2 / The slits or grooves are obtained by notching the skin or leather before, during or after tanning, with unopened slits, then by stretching it perpendicular to the notches until sufficient permanent elongation is obtained.
3 / The closed slits provided for under 2 / are made in the skin or leather before the final tanning, which is carried out under tension.
R e v e n d 1 o a t ion s
1- Transmission belt, characterized in that its face coming into contact with the pulleys is cut over its entire width with open transverse grooves close together, determining between them flexible intermediate lamellae. sharp edges.