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Il Dispositif de commande à courroie conique, réglable de façon continue,,
L'invention concerne un mécanisme de commande à courroie oonique, réglable de façon continue comportant une courroie conique asymétrique, L'invention se rapporte particu- lièrement au dimensionnement des rapporte de hauteur, de lar- geur, et d'angles de flancs d'une telle courroie en corrélation avec des mesures particulières du mécanisme de commande lui- même, pour obtenir un accroissement: considérable de la trans- mission de puissance.
On connaît: des mécanismes de commande à courroies coniques asymétriques, réglablee de façon continue, et on travaille a ce sujet, aveo un ensemble à deux poulies réglables ayant une distance d'axes fixe. Les mécanismes de commande
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réglables de façon continue, avec courroies coniques symétriquaa dites courroies coniques normales et réglables par deux ou quatre'
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'> ) 90aliea, qui travaillent avec une distance d'axes fixes ou varia-( blés, ont fait jusquiai leurs preuves, mais leur construction ne permet qu'un très petit domaine de réglage.
On ne peut avec ces mécanismes de commande, obtenir un plus grand domaine de réglage
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qutavec des poulies coniques déplaçables, comme un doigt les unes dans les autres, tandis qu'on doit toutefois prendre en considération une rédaction de la transmission de puissance du fait de la position ondulée de la courroie dans les poulies à doigt, Afin de pouvoir avec des courroies coniques régler égale- ment de façon continue sur une grande zone de réglage, on a réalise les courroies coniques dites courroies coniques larges,
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La traaantiealon de puissance avec de telles courroies coniques larges, qui ont des sections transversales symétriques, . a, des limites qui sont imposées par leur glissement et par leur
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éohaufiement,
qui sont plus élevés qu'avec les courroies conl- ques normales. -T*a effet, des zon relativement importantes de
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la section transversale ne participent guère à la tranemiesion., alors que ces parties sont soumises à un travail considérable de :roulage, qui conduit à un échauffement prématuré.
B2 outre, ces ; courroies coniques larges fléchissent dans leur profil, tandis que les flancs de courroie se soulèvent partiellement des pou- lies, si bien que cela contribue également à imposer des limites ' pour une plus grande transmission de puissance. la présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un dispositif de commande à courroie conique, réglable de façon continue$ compor-
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ianc une courroie conique à section transversale asymétrique et. des poulies de forme correspondante pour la transmission de puissance, dispositif caractérisé par la combinaison des caracté- ristiques suivantes :
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a) une courroie conique asymétrique comportant, un flanc
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sensiblement droit et un flanc incliné, b) un dispositif de tension axial dépendant de la charge et disposé en liaison aveo la poulie de commande, comportant:
un moyeu échancré sur l'élément conique de la poulie, au moins un rouleau sur l'abre de l'élément droit de la poulie, ce rouleas étant disposé dans l'éohanorure du moyeu et un ressort disposa paralllement à l'axe de l'ensemble. o) des poulies réalisées en un alliage d'aluminium auto- durcisseur, résietant a l'usure et bon conducteur de la ohaleur,
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comprenant des éléments ooneiiiatiie tcsla que Zn, Si, Mg, Cap et 3'o, ce qui permet d'obtenir un dispositif de commande présentant des puissances spécifiques plus élevées et un bon rendement oo- paré aux diedosibifs connus d'une âme durée de vie.
Suivant une autre carac6érie.iciue de l'invention, la courroie conique compose au moiné dane sa zone neutre une arma- ture flexible.
Suivant une aure aaraolériauigue, le rapport hauleur sur largeur de la courroie eat de 1/1 à 1/3.
Suivant, un mode de réalisation, la courroie conique est réalisée soue forme d'une courroie conique dentée.
Suivant un autre mode de réalisation, les poulies coni-
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sues préseutew des Pianos bombés.
Avec le mécanisme de commande, conforme à l'invention, on peut obtenir un accroissement: considérable de puissance, en tenant compte de tous les facteurs qui amènent! une réduction de réchauffement de la courroie uonique.
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Les limites de puissance ee le mode de oonsbruotion des mécanismes de commande à courroies coniques usuels sont connus, car la température admissible de la courroie conique comporte des limites.
Ainsi les limites de température d'une gomme de
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caoutchouc sont d'environ 70 C et le franchissement de ces limi- tes de température diminue la durée de vie de la courroie conique, Les causes de cet échauffement sont: a) le travail de foulage tel qu'il a lieu par cintrage de la courroie conique tournant, particulièrement lorsqu'il y a un nombre élevé de changements de oint rages, b) un glissement trop élevé, de la courroie conique sur les poulies lors d'une tension initiale insuffisante de la cour- roie, particulièrement lors d'une surcharge de courte durée c) la déformation de la ooupe transversale (flexion du profil) des courroies coniques larges usuelles en pleine oharge, tandis que les flancs des courroies n'ont plus un contact suffi- sant aveo les surfaces de roulement des poulies,
si bien que la pression de surface est largement franchie, d) la mauvaise évacuation de chaleur à travers la matière première de la poulie de la courroie.
Ces inconvénients sont vantageusement et largement sup- primés par la combinaison conforme à l'invention : e) par l'utilisation d'une courroie conique asymétrique avec un profil étroit, le travail de foulage et réchauffement étant de ce fait réduits, f) par l'emploi d'une courbe de couple de rotation, la courroie conique a toujours pour chaque valeur de charge, même A la surcharge, et aussi lors de la mise en marche, la tension ini- tiale convenable, si bien que le glissement est réduit d'une valeur insignifiante tandis que la chaleur provenant du frotte- ment est encore abaissée, g) au moyen du profil de courroie étroit, on obtient, une plue grande rigidité latérale de la courroie oonique, et un contact suffisant des flancs de la courroie conique sur les sur- faces:
de roulement, si bien que cela contribue à la réduction do l'échauffement et de l'usure de la courroie conique de réglage,
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h) au moyen de l'alliage particulier d'aluminium, on obtient une bonne évacuation de la chaleur.
Lors d'une charge variable, on obtient en outre avantageu- semant que le ressort de pression, les poulies ooniquea et la cour- roie conique sont pressée ensemble de telle façon que la courroie , reste toujours en traction, que les à-coups de mise en mouvement sont arrêtes et que le3 phénomènes de Flatter sont évites.
L'invention s'étend également aux caractéristiques ci-après et à leurs diverses combinaisons possibles.
Un dispositif conforme à l'invention est représenté titré d'exemple non limitatif sur les dessine ci-joints dans lesquels : la figure 1 représente schématiquement un mécanisme de commande à courroie conique réglable de façon continue et avec réglage par une esule poulie, la figure 2 représente une coupe de la courroie conique de réglage, et la figure 3 représente une coupe de la poulie supérieure de la figure 1.
Pour la représentation du mécanisme de commande conforme à l'invention, on a choisi une commande à réglage monopoulie. Le réglage de la transmission s'effectue par un chariot réglable sup- portant le moteur ou par une assise basculante (non représentée) supportant le moteur l' lui-même. les éléments de poulie 3,4 sont déplaçables avec le moteur l' dans le sens de la flèche A. la courroie asymétrique 2, c'est-a-dire une courroie pourvue de flanos approximativement droit et oblique ( angle.-8 environ 1 ), (angle [alpha] environ 19 ), fonctionne comme organe de traction, de la poulie 1, qui est d'un profilage correspondant, sur les poulies 3,4.
La pou- lie presque plane 3 est solidaire de l'arbre moteur 5, tandis que la poulie conique 4 est disposée de manière à être déplaçable axia- lement sur l'arbre 5. Cette poulie 4 comporte un moyeu légèrement
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prolonge 6, dont l'extrémité présente deux courbes 7, dans les- quelles sont placés deux rouleaux 8 fixés sur l'arbre 5 et for- mant un assemblage d'entraînement, de façon à transmettre envi- ron la moitié du moment de commande de l'arbre 5 à la poulie 4:. l'arbre 5 se termine de ce côté par une poulie 9 ou com- porte à son extrémité une boîte 9' (voir figure 3) qui sert de butée pour un ressort:
de pression 10, Le moyeu prolongé 6 pourvu de courbée 7 forme aven les rouleaux 8 un dispositif connu de préhension de courroie, dépendant de la charge, Si dans l'exemple représente sur la figure 1 la distance des arbres 5, 5' est aug- montée, la courroie 2 reste certes dans aon plan de marcherais la poulie 4 s'éloigne de la poulie fixe 3 dans le sens axiale si ! bien que l'on obtient une 'transmission aveo une diminution de vitesse. Selon le sens de rotation les rouleaux 8 tournent dans le même sens sur les plans obliques des courbes 7, si bien qu'une tension additionnelle dépendant; de la charge est ajoutée à la courroie 2.
Cette tension additionnelle est reçue par la courroie . quelle que soie la position de réglage eb indépendamment; du sens de rotation de la commande.Dans le court moment: du ahangement du sens de rotation ou du changement de charge, Les rouleaux 8 ne ! sont plus contigus aux courbes 7. a ce moment, la force de pres- sion du ressort 10, afic, pendant le temps où les rouleaux 8 Tiennent, au contact du o$té opposé des courbes 7, de manière que la courroie oonique 2 soit serrée entre les éléments 3 et 4 de la poulie si bien que cette courroie reste toujoure sous tension et que les à-coups de mise en mouvement:
sur les courbes 7 sont arrê- tés et les phénomènes de Flatter sont évités.
En même temps, au moyen de la disposition des courbes ou cames 7 on obtient: de manière avantageuse que les vitesses de ro- tation entre la charge à vide et la pleine charge peavent être maintenues absolument constantes, même jusqu'à réduction de 10%
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de la vitesse de rotation du. moteur de commande (comportement asynchrome des moteurs usuels du commerce, à courant triphasé et
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â, roox en oour-oiou1t).
Ceci a lieu automatiquement comme suit:; lors de la charge du moteur ou de la commande de réglage, le oouple de rotation et
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les forces résulances d'appui sur les cames 7 et les rouleaux 8 augmeneeng, de sorte que la poulie ocnique 4 s'appuie plus forte- ment contre la poulie conique 3, et que la courroie conique 2 est
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encore serrée plus forbemenb enéxe ces deux poulies 3 et 4. La courroie oblique 2 tend donc à être placée aur un plus grand dia- mètre de marche du jeu de poulies de réglage de oommande.(Inver- semène lors d'une décharge de la courroie conique, cette courroie Zand à ee placer aubomaciquement sur un petit diamètre de marohe) .
Au moyen de cette petite di;Ciéren de diamètre de marche ent' .co la charge à vide et la pleine charge, le rapport de tranemiselon est changée de façon que le changemenb, réglable en lui-même, de la vitesse de rotation corresponde à chaque fois au rapport, de réduction total désiré soie réglé de façon continue et reae in-
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changé. De ookio façon, on maintient oonslanto, la vilesse de décalage depuis la charge a vide jusqu'à la pleine charge.
A mentionner ce qui suit : si l'élément 3 de la poulie et la partie correspondante opposée de la poulie 1 sont formés- avec une égale épaisseur de paroi, on peut avantageusement réaliser
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Ivalignement précis de la courroie oblique 2 en disposant: une r4- gle sur le dos de ces poulies.
Ma ce qui concerne maintenant la courroie elle-même, celle-ci est, comme mentionné, connue dans sa .Corme asymétrique, et on est parti de ce mode de réalisation pour obtenir de faon avantageuse le maintien de la courroie dans
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son plan de marche lors des réglages, pour des bransmiasions do puissance élevées, ces courroies n'étaient:
déja pas appropriées car elles ne possédaient pas une armature flexible,
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La oourroie présentant une section transversale selon la
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figure 2, et qui possède des angles de flano 0{ d'environ 19 et )3 denviron 1 , offre cependant la possibilité d'une augmen- talion considérable de transmission de puissance qui atteint au
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moins 40 à 5da3 par rapport aux courroies coniques larges connuebo qui sont utilisées pour de telles commandes, et qui, comme cela '
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a déjà été expliqué, mettent des limites lors d'une cransmisalon de puissance, en raison de son rapport: défavorable "hauteur- largeur".
Si on opposait à la section transversale représentée une section correspondante avec des fiance inclinés des deux côtés,
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on reoonnattrait immédiatement que pour oetge courroie le domaine de réglage est automatiquement plus petit, Si on voue obtenir le
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même résultat:, la oour"îe doi; être réalisée plus large.
Pour ne pas arriver à des rapports de largeur trop désa- vantageux, on a cherché un compromis de telle façon qu'on a réa- lisé la courroie un peu plus large, mais avec des flancs plus raides, tandis que l'on a tenr compte du fait qu'on arrive dans le domaine de l'arrêt automatique de courroie,
Tour arriver maintenant à une augmentation de la trans- mission de puissance, on a trouve qu'une telle courroie pour le réglage continue et pour un domaine de réglage maximum, a un flanc largement droit et que l'autre flanc doit avoir une incli-
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naison qui eso située au-dessus du domaine de l'arrêt automatl1 ! que, si bien que le rapport "hauteur sur largeur" h:
b de la cour-
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rplo au point de vue du domaine désiré de réglage, peut $t1"e maintenu dans des limites favorables, et cela de façon qu'il en résulte une section transversale avec une grande raideur de cote, qui participe à la transmission par toute sa surface.
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Il s'est avéré avantageux, conformément a la présente i invention, de tonner la poulie conique de réglage, dans le cas de domaines importants de réglage, de manière qu'elle soit légère-
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ment bombée, et qu'elle alt un angle (l'inclinaison d'envlon 18*
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au voisinage de l'axe, un angle moyen de 19 et un angle d'envi-
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ron 200 i la périphérie de poulie. ]?At ce moyen on garantit.que, pouries petits diamètres de marche,il ne se produit pas de phénomenes de pincement de la courroie avec la poulie conique du fait de la déformation de la courroie dame la zone interne de la poulie.
Inapplication de la courroie conique de réglage ne se
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limite naturellement pas seulemenb à la forme de commande décrite, mais peut: être employée dans d'autres forme$ de construction,par
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exemple, dans les oom.n.a.ndee avec une distance d'axes fixes qui travaillent avec un réglage à deux poulies ou a quatre poulies.
Une possibilité particulière est présentée par l'application aux commandes de véhicules automobiles, qui ont le plus souvent, une zone de réglage de R = 1:3. A ce sujet on peut réaliaer des ac-
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uroissemen4e de puissance allant jusque 80%< Qu'il eçâe encore mentionné qu'avec la courroie conique asymélrique, avec la même transmission de puissance que -ooaMK) dans la courroie conique large - on peut atteindre un domaine do réglage de n m 1:30 à E a 1:40$ tandis qu'alors h:b se situe environ de 1:4,8 à. 1:5.
De grande domaines de réglage \\-des,Jl1 de R = 1:10 n'onb été Jusqu'ici atteints qu'au moyen de la mise en action additionnelle du coté de commande ou du coté de décala-
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goy d'engrenages ( ou de commandes) addit1on:uels, comme des zoom- mandes par engrenages, mécanismes de commande à deux eu plusieurs
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vitesses ou commandes de rami1cation de puissance ou engrenages à roues rotatives.
Sur la figure 3 est représenté en coupe la poulie supé- rieure de réglage de la figure 1.On voit que les éléments 3,4 de la poulie sont disposées sur un manchon 11 qui est en bronze.Le choix de cette matière est fait tant au point de vue d'une plus
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grande durabilité ,uyà. celui de la tranamis1on de puissance. Si les poulies étaient directement disposées sur l'arbre 5, il
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s'établirait tôt ou tard ce que l'on appelle une M aille fltajus- bernent qui influence négativement la pression des poulies et la tension initiale de la courroie.
Ceci est empêché au moyen du
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bronze du manchon 11 et au moyen da la matière première réîiiabant à la corrosion, du moyeu 6 de poulie conique qui est, selon l'in- vention, en un alliage spécial ci.'aluminium.
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Bien entendu, ltSnvanaion ntest pas limitée aux exemples de xal3,saGion oi-deaaue décrits et représentés, à partir desquels. on pourra prévoir d'aucres formes et d'autres modes de réalisation sana pour cela sortir du cadre de 1"invention.
RESUME M'invention oldbend notamment aux oaraoteriatiquea oloo