CH638595A5 - Courroie de transmission de puissance, son procede de fabrication et element d'armature pour sa mise en oeuvre. - Google Patents

Description

L'invention concerne une courroie de transmission de puissance comprenant une armature composée de plusieurs éléments et son procédé de fabrication; elle concerne aussi un élément d'armature pour sa mise en œuvre. La courroie de transmission de puissance concernée par l'invention se situe dans la catégorie des courroies de transmission trapézoïdales.

Le rapport entre la largeur et l'épaisseur des courroies trapézoïdales classiques est en général inférieur à 2,0:1. Le rapport de la largeur à l'épaisseur des courroies de capacité puissance/couple supérieure tend à se rapprocher du maximum de 1:1. Un faible rapport entre la largeur et l'épaisseur assure le maintien convenable d'un élément de traction, enroulé en hélice et partant des poulies qui entraînent la courroie.

Il est nécessaire de mettre en œuvre une courroie à vitesse variable avec des poulies menantes et menées de divers diamètres, afin de disposer d'un rapport de vitesse variable. Le changement de diamètre, possible avec une courroie trapézoïdale passant sur une poulie ayant une gorge de tout angle donné, est directement proportionnel à la largeur inférieure de la courroie. Par conséquent, une courroie à vitesse variable doit avoir un rapport largeur supérieure/épaisseur élevé afin que sa largeur inférieure soit suffisamment grande pour permettre un changement raisonnable du diamètre des poulies. Normalement, une courroie à vitesse variable a un rapport largeur/épaisseur supérieur à 2,25:1. Lorsque la largeur de la courroie augmente, la capacité de puissance/couple diminue principalement en raison du fait que la proportion de maintien transversal de la courroie par ses poulies menantes diminue. Autrement dit, le fléchissement du centre d'une courroie pour une tension totale déterminée et un rayon de courbure déterminé autour d'une poulie est à peu près proportionnel au cube de la largeur de la courroie.

Des solutions antérieures proposées pour résoudre le problème de la rigidité transversale des courroies à vitesse variable ont consisté à fixer des blocs trapézoïdaux séparés sur une courroie plate. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique N<? 2387183 et N° 2638007 décrivent des exemples de telles solutions. Ils montrent une courroie plate dont l'élément de support de charge comporte un organe de traction enrobé d'élastomère. Dans un cas, des nervures transversales, situées sur la face tournée radialement vers l'intérieur de la courroie, sont destinées à s'enclencher avec des blocs trapézoïdaux de bridage.

Dans les deux cas, les blocs trapézoïdaux sont fixés séparément sur la courroie au moyen d'organes filetés d'une traverse ou entretoise supérieure. Un problème soulevé par la fixation des blocs du type trapézoiiidal est que les entretoises ou traverses qui maintiennent l'élément de charge de la courroie plate sont reliées à des organes de fixation formant une structure articulée qui ne peut répartir efficacement des charges à peu près uniformes sur toutes les surfaces de travail des blocs trapézoïdaux.

Une autre solution apportée au problème de la rigidité transversale des courroies à vitesse variable consiste à noyer un renfort métallique transversal passant sous l'élément de traction et s'étendant le long des côtés d'entraînement de la courroie. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 2189049 décrit une telle forme de réalisation sous la forme d'un dispositif permettant de réaliser un joint de courroie. Cependant, la courroie, qui comporte une entretoise ou traverse placée uniquement sous la partie de charge, a une très faible capacité puissance/couple (car les éléments latéraux ne sont pas maintenus transversalement au-dessus de la partie de charge).

Un problème commun de répartition de charge posé par ces types de courroie est que les côtés inclinés des blocs trapézoïdaux ne sont pas renforcés au moyen d'un élément continu, ou bien comportent un élément continu de renfort, mais qui est disposé sous la forme d'une entretoise ou d'une traverse en porte à faux. Dans tous les cas, la répartition de charge sur les côtés est inégale, ce qui entraîne des oscillations répétées des blocs trapézoïdaux. Ces oscillations conduisent généralement à une défaillance prématurée des organes de fixation, ou bien elles réduisent sensiblement la capacité de charge de la courroie.

On utilise communément dans l'industrie des courroies, pour établir une comparaison entre les différentes courroies, l'expression multiplication de puissance. La capacité de transmission de puissance d'une courroie d'un mécanisme de commande dépend de la vitesse de la courroie et du diamètre des poulies. Par exemple, un accroissement du diamètre des poulies de 35% double fréquemment la capacité de transmission de puissance d'une courroie pour une durée de vie donnée. Une petite amélioration de la capacité de puissance/ couple (c'est-à-dire de charge) a un effet très important sur la durée de vie d'une courroie. C'est la raison pour laquelle l'épreuve réelle pour sanctionner un perfectionnement apporté à une courroie consiste à déterminer l'accroissement de la capacité puissance/couple à durée de vie égale. Le rapport de la puissance de la courroie essayée à une valeur de puissance établie pour une courroie de référence (avec un diamètre de poulies, une vitesse de rotation et une durée de vie en heures donnés) constitue le coefficient de multiplication de puissance. A l'aide de cette définition et en utilisant l'année 1968 comme année de référence 1,0, les courroies à vitesse variable auraient approximativement les coefficients de multiplication de puissance suivants par rapport aux années: 1943/0,6; 1948/0,8; 1958/0,8; 1968/1,0 et 1978/1,6. Il devient extrêmement difficile de doubler le coefficient de multiplication de puissance des courroies actuelles, car des doublements successifs des caractéristiques de fonctionnement de chaque courroie perfectionnée de référence conduit à une courbe exponentielle des caractéristiques de fonctionnement. Il faut environ 35 ans pour obtenir le coefficient de multiplication de puissance de 1,6.

Les courroies à blocs réalisées par fixation de blocs trapézoïdaux sur une courroie plate semblent avoir une capacité de puissance relativement limitée (par exemple un coefficient de multiplication de puissance de 0,8), peut-être parce que les organes de fixation engendrent dans la courroie plate des concentrations de contrainte conduisant à une détérioration rapide avec les cycles de flexion subis par cette courroie lors de son passage sur les poulies menantes. Une courroie à vitesse variable à renfort placé sous l'élément de tension, comme décrit dans le brevet N° 2189049 précité, présente également de faibles caractéristiques de fonctionnement (par exemple un coefficient de multiplication de puissance de 0,2) en raison de la présence d'organes de fixation et d'agrafage.

La technologie a amélioré les capacités de puissance/couple des courroies à vitesse variable (pour atteindre, par exemple, le coefficient de multiplication de puissance de 1,6). Les courroies de grande puissance actuellement utilisées comportent en général un élément de tension à enroulement sans fin, comprimé entre des couches câblées supérieure et inférieure comportant des fibres enrobées ou plusieurs nappes textiles stratifiées, de manière à augmenter la rigidité transversale des courroies. Il convient de noter que les courroies actuelles ont une capacité de puissance/couple à peu près égale au double de celle des courroies à blocs antérieures.

Le problème commun aux trois type de courroies à vitesse variable (c'est-à-dire les courroies à blocs, les courroies à renfort enrobé dans la couche câblée inférieure et les courroies actuelles à renforts textiles orientés) est que leurs caractéristiques de fonctionnement, exprimées sous la forme du coefficient de multiplication de puissance, ne dépassent pas 1,6 pour les courroies actuelles, ce coefficient étant calculé pour une puissance de 9,5 kW, à 1750 tr/min, sur deux poulies de 12 cm de diamètre primitif, pendant 100 h.

L'invention a notamment pour but de fournir une solution au problème susmentionné, et ce but est atteint, conformément à l'invention, par la présence des caractères énoncés dans la première revendication.

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Avantageusement, l'élément de charge comporte un élément du type à courroie plate symétrique, ainsi que les couches câblées supérieure et inférieure ayant de préférence une armature textile enrobée. Des nervures transversales sont avantageusement formées sur les surfaces intérieure et extérieure. Les couches câblées supérieure et inférieure de la courroie plate, portant des nervures transversales, peuvent être disposées de part et d'autre, le cas échéant, d'un organe de tension enroulé en hélice.

L'invention permet donc d'obtenir une courroie de transmission de puissance à vitesse variable présentant une capacité de charge supérieure à celle des courroies actuelles, cette supériorité se traduisant par un accroissement du coefficient de multiplication de puissance qui passe de 1,6 pour les courroies actuelles à au moins 2 ou plus. La courroie du type particulier proposé par l'invention peut comporter une armature renforcée dont l'action ne dépend pas de la fixation ou de la présence de plusieurs organes de fixation à une courroie plate. Au moins certaines parties de l'armature sont noyées dans un polymère qui forme les côtés de la section trapézoïdale des blocs, ainsi que les surfaces d'entraînement par frottement de ces blocs.

L'invention concerne également un procédé de fabrication de la courroie de transmission, ce procédé étant défini dans la revendication indépendante secondaire 8. Selon ce procédé, la maturation et la mise en forme de la courroie plate s'effectuent en même temps que la maturation et la mise en forme de blocs trapézoïdaux.

L'invention concerne également un élément d'armature en tant que partie du tout constitué par la courroie de transmission pour la mise en œuvre du procédé. Cet élément est défini dans la revendication indépendante secondaire 10. Il est avantageusement utilisé comme constituant de la courroie afin d'en améliorer les caractéristiques de fonctionnement ainsi que la configuration, de même que pour simplifier le procédé de fabrication de la courroie.

Un autre avantage de la courroie de transmission de puissance, à vitesse variable, selon l'invention, est qu'elle peut fonctionner dans des poulies avec un coefficient de multiplication de puissance de 2,9, ce qui correspond à au moins 1,8 fois le coefficient des courroies actuelles (c'est-à-dire une courroie ayant une largeur supérieure de 44,5 mm et des côtés inclinés de 30°, utilisée avec des poulies de 12 cm de diamètre primitif, tournant à 1750 tr/min, sous une puissance de 16 kW).

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels:

la fig. 1 est une vue en perspective, avec arrachement partiel, d'un tronçon de la courroie selon l'invention;

la fig. 2 est une vue en perspective éclatée, avec arrachement partiel, d'un tronçon de la courroie selon l'invention en cours de fabrication;

la fig. 3 est une vue en perspective d'une variante d'élément d'armature;

la fig. 4 est une vue en perspective d'une autre forme d'élément d'armature;

la fig. 5 est une vue en perspective éclatée d'une autre forme de réalisation de l'élément d'armature;

la fig. 6 est une coupe partielle suivant la ligne 6-6 de la fig. 2, montrant une partie du moule ouvert;

la fig. 7 est une coupe partielle suivant la ligne 7-7 de la fig. 1, montrant une partie d'un moule fermé;

la fig. 8 est une coupe partielle, analogue à celle de la fig. 7, ne montrant pas le moule, mais une coupe transversale d'un bloc trapézoïdal comportant une autre variante d'armature;

la fig. 9 est une coupe partielle, analogue à celle de la fig. 8, montrant l'armature de la fig. 3 noyée dans un bloc trapézoïdal, et la fig. 10 est une coupe partielle suivant la ligne 10-10 de la fig. 1, montrant comment l'armature est alignée.

Les figures représentent la courroie 10 de transmission de puissance selon l'invention, du type à vitesse variable et blocs trapézoïdaux. Cette courroie comporte plusieurs blocs trapézoïdaux espacés 12 dont les côtés présentent des surfaces opposées 14 et 16 d'entraînement par frottement. Ces blocs sont fixés sur un élément de charge

18, à peu près du type à courroie plate, dont les surfaces intérieure 22 et extérieure 24 présentent de préférence plusieurs nervures ou dents transversales 20. Il est avantageux que les blocs soient moulés sur l'élément de charge. Une armature 26, pouvant être constituée de deux parties 28 et 30, est noyée en 32 dans chaque bloc et elle entoure et maintient l'élément de charge. On pense que les caractéristiques améliorées de fonctionnement de la courroie selon l'invention sont dues à la combinaison des caractéristiques suivantes: 1) la position de l'armature 26 du bloc trapézoïdal et de son enrobage 32 proche des surfaces d'entraînement 14 et 16 de chaque bloc 12 en polymère; 2) la configuration et la conception de l'élément 18 de charge, à peu près plat, et 3) le procédé de fabrication de la courroie.

Les fig. 2 à 5 et 8 montrent des exemples de réalisation d'armatures selon l'invention. Les éléments d'armature 28, 30, 34 et 36 représentés sur les fig. 2 à 5 ont sensiblement la forme d'un U et ils sont de formes identiques capables d'engagement mutuel de manière que deux éléments orientés en opposition (par exemple les éléments 28 et 30) entourent l'élément de charge à peu près plat et forment une armature complète 26. La fig. 5 montre également une armature en deux parties comportant un élément 38 de forme en U et une entretoise ou traverse 40. Les caractéristiques communes à toutes les formes de réalisation d'armatures, assemblées sur l'élément de charge, sont:

— des entretoises ou traverses supérieure 42 et inférieure 44;

— des organes extrêmes formant un côté incliné 46 avec les traverses;

— l'entourage complet de l'élément de charge (fig. 1 et 2), et

— la coopération, dans l'armature, des traverses supérieure et inférieure et du côté incliné 46 pour former une structure sensiblement rigide.

Une autre caractéristique commune aux différentes formes d'armature est qu'elles ne pincent pas l'élément de charge et qu'elles n'y engendrent donc pas de concentrations de contrainte.

Comme représenté plus particulièrement sur la fig. 2, un élément d'armature, constitué des pièces 28 et 30 à peu près plates et de forme à peu près en U, comporte des branches sensiblement parallèles, espacées l'une de l'autre et constituant les traverses supérieure et inférieure 42 et 44 tout en délimitant un trou oblong 48 qui permet le passage de l'élément de charge ou de la courroie crantée. Les traverses parallèles s'étendent sur la longueur du côté incliné 46 ou partent en porte à faux de ce côté 46 dont une partie extérieure forme un angle A compris de préférence entre environ 8 et 30° avec la traverse supérieure. Il est également préférable que l'intervalle entre les traverses supérieures corresponde sensiblement à un point médian 50 du côté incliné, afin que l'on obtienne une fonction décrite ci-après. Le côté incliné est fixé entre les traverses supérieure et inférieure de manière à former une structure encastrée (c'est-à-dire les extrémités du côté sont encastrées dans les traverses supérieure et inférieure) pouvant transmettre des moments de force aux traverses supérieure et inférieure. Cela permet une répartition sensiblement uniforme des charges sur toute la face du côté incliné et le maintien d'un centre de pression d'une poulie jusqu'à une point proche du plan équatorial (par exemple la ligne primitive) d'un élément 54 de tension. L'armature inclinée montrée sur les fig. 2 à 4 comporte des extrémités encastrées, alors que l'armature représentée sur la fig. 5 utilise, pour réaliser l'encastrement, un verrouillage mécanique ou des soudures.

Le côté incliné peut être évasé de manière à comporter des bords courbes, ou bien il peut être évasé et contre-coudé de manière à former un côté plat présentant une surface 56 à peu près perpendiculaire au plan des traverse ssupérieure et inférieure. Lorsque les deux traverses sont assemblées, leurs extrémités inclinées 58 et 60 portent contre les côtés 56 et les supportent. Chaque côté peut également être coudé en 57 de manière à être plus symétrique.

Une ailette 62 peut faire saillie, le cas échéant, de l'une ou l'autre des traverses supérieure et inférieure, sur toute la longueur de cette traverse, afin de faciliter le refroidissement de la courroie. Cette ailette peut présenter des surfaces 64 de came qui facilitent le posi-

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tionnement de l'armature dans sa position d'enrobage à l'intérieur de la courroie. Cette caractéristique sera décrite ci-après avec le procédé.

Il est préférable que les côtés juxtaposés et opposés des traverses supérieure et inférieure comportent des bords incurvés 66 de manière que, lorsque deux armatures de forme en U sont placées sur les faces opposées de l'élément de charge, les bords incurvés délimitent des rainures 68 destinées à recevoir les nervures (fig. 6 à 8).

Lorsque les éléments de forme en U décrits ci-dessus sont utilisés, il est préférable qu'ils soient de conception universelle, mutuellement engageables et qu'ils comportent des organes pouvant recevoir les branches d'une armature d'orientation opposée et pouvant également s'enclencher avec ladite branche. Comme représenté sur la fig. 3, les organes d'enclenchement peuvent se présenter sous la forme de trous 69 et de bossages 70 réalisés dans les traverses. D'autres organes d'enclenchement représentés sur les fig. 2 et 4, comprennent des ouvertures 72 réalisées dans les côtés et destinées à recevoir des ergots 74 faisant saillie des traverses parallèles.

Les éléments d'armature de forme en U peuvent comporter, le cas échéant, un dispositif de verrouillage comme montré en particulier sur la fig. 2. Une patte 76 fait saillie du côté et, après le montage sur l'élément de tension ou élément à peu près plat, elle est pliée autour d'un bossage 78 de la branche inférieure de l'élément d'armature d'orientation opposée.

Lorsque l'élément de forme en U montré sur la fig. 5 est utilisé, il est également avantageux que les traverses supérieure et inférieure forment des rainures 68 destinées à recevoir les nervures de l'élément de charge. La traverse supérieure est emboîtée élastiquement en place de manière qu'une nervure 80 de cette traverse s'emboîte dans une rainure complémentaire 82 de l'élément de forme en U.

Des éléments assemblés forment une structure rigide assurant un bon maintien transversal de l'élément de charge du type à courroie plate, sans qu'il soit nécessaire de procéder à un serrage. Cependant, le maintien amélioré de l'élément de charge sur la totalité de son pourtour est obtenu aù moyen de verrouillages mécaniques, comme montré sur la fig. 2, ou bien par soudage des pièces les unes aux autres, en des points souhaités comme indiqué en 84. Dans tous les cas, l'armature finie entour complètement l'élément de charge et le supporte sur tout son pourtour avec un serrage ou pincement minimal.

Les traverses sont dimensionnées pour supporter des forces communiquées par une poulie lors de l'utilisation de la courroie. Des techniques telles que la formation de bossages 86 ou d'évasements 88 sur les traverses peuvent être utilisées pour augmenter la résistance en accroissant les zones d'inertie (fig. 8). L'armature peut également être réalisée dans une matière ayant tout module d'élasticité élevé et souhaitable, par exemple en métal (tel que l'acier, l'aluminium ou autre), ou bien en matière plastique à module d'élasticité élevé. Le critère important est que les armatures entourent l'élément de charge et se comportent comme des organes solidaires de cet élément tout en le maintenant sur la totalité de sa périphérie.

L'élément de charge est initialement réalisé dans une courroie plate comprenant un organe 54 de tension, enroulé en hélice, du type à bande plate. Cet organe 54 est comprimé entre des couches câblées supérieure 90 et inférieure 92, ayant sensiblement la même épaisseur. Il est préférable que ces couches câblées comportent des structures stratifiées symétriques par rapport à l'organe de tension. Elles sont réalisées dans un polymère durcissable ou vulcanisable dans lequel il est avantageux de noyer des organes d'armature. Des exemples de tels polymères comprennent des caoutchoucs naturels, les caoutchoucs synthétiques, les polyuréthannes, etc., ainsi que des matières thermoplastiques telles que du polyester et certains uréthannes. Au cours d'une opération de moulage, les polymères thermoplastiques ou thermodurcissables sont amenés à l'état plastique et épousent la forme d'un moule. Les couches câblées supérieure et inférieure peuvent comprendre une armature fibreuse de transmission de charge, par exemple des fibres discontinues (des fibres naturelles telles que des fibres de cellulose, ou bien des fibres synthétiques telles que des fibres de Nylon, etc.). Cependant, en variante, il est encore plus préférable qu'une ou deux nappes tissées 94 et 96 soient disposées à proximité des surfaces périphériques de l'élément de charge. Lorsque des étoffes du type à tissage carré sont utilisées, elles peuvent être orientées dans la direction diagonale par rapport à l'organe sans fin afin d'améliorer la flexion. Il est également possible d'utiliser une étoffe étirée. L'élément de charge présente plusieurs nervures espacées 20 qui sont en contact avec l'armature (fig. 7 à 9). Ces nervures peuvent se présenter sous la forme d'une série d'ondulations et l'étoffe d'armature peut également former des ondulations dont le pas coïncide avec les couches câblées supérieure et inférieure. Les ondulations sont réalisées pendant le moulage, alors que le polymère est à l'état d'écoulement plastique. L'organe de tension, à enroulement sans fin, définit un plan équatorial auquel et de part et d'autre duquel les traverses sont orientées à peu près perpendiculairement. Les ondulations ou nervures 20 font saillie dans les espaces ou rainures 68 de l'élément d'armature, ou bien de part et d'autre de l'armature (fig. 9) avec laquelle elles s'enclenchent.

Une courroie plate est fabriquée par la mise en œuvre de techniques connues, par exemple l'application de couches successives de matière sur un tambour de fabrication afin de former la couche câblée inférieure 92, puis l'application de câbles pour former un organe 54 de tension, et l'application de couches supplémentaires sur les câbles afin de former une couche supérieure 90. Le manchon ainsi obtenu est coupé à la largeur souhaitée afin de former des bandes plates séparées. L'épaisseur de chaque bande ou courroie plate est de préférence choisie de manière à être égale ou avantageusement supérieure à la largeur du trou oblong 48, ce qui facilite le positionnement de l'armature. Les éléments de l'armature sont orientés transversalement à la courroie et ils sont de préférence bloqués sur cette dernière, par exemple par soudage, par pliage de pattes, par verrouillage ou autre.

Le polymère 98 est appliqué sur au moins les côtés inclinés de l'armature afin de former les côtés de la courroie. Il est préférable que chaque bloc trapézoïdal comprenne une armure 100, par exemple une matière textile tissée ou une dispersion de fibres discontinues dans ce bloc. Des bandes 102 et 104 de polymère peuvent être appliquées sur les surfaces supérieure et inférieure de la courroie non durcie.

Un tronçon de la courroie est placé (fig. 6) dans un moule à extrémités ouvertes et présentant plusieurs cavités destinées au moulage des blocs trapézoïdaux. Ce moule comporte des saillies parallèles 106 et 108 qui sont orientées transversalement à la courroie et qui s'intercalent entre les blocs successifs. L'intervalle des saillies des cavités de moulage supérieures et inférieures, lorsque le moule est fermé, est de préférence inférieur à l'épaisseur de la courroie plate. Lorsque le moule se ferme, la courroie est comprimée par les saillies et le polymère est déplacé à proximité desdites saillies de manière à pénétrer dans les rainures 68 de l'armature, ou bien à se placer de part et d'autre de l'armature (fig. 9) en formant des ondulations, des nervures ou des crans destinés à s'enclencher avec l'armature ou à s'y agripper. Une partie du moule porte contre les surfaces de came 64 de l'ailette 62 afin d'aligner l'armature (fig. 10). Lorsque la courroie est réalisée dans des matières thermodurcissables, de la chaleur est appliquée afin de faire durcir cette courroie. En variante, la chaleur peut être appliquée initialement au moule, puis ce dernier peut être refroidi afin de provoquer une prise de la matière dans le cas où cette dernière est du type thermoplastique. Les termes prise et durcissement utilisés dans le présent mémoire s'appliquent à l'une ou l'autre des situations. Dans tous les cas, la courroie à peu près plate est moulée de manière à former un élément de charge comportant plusieurs nervures transversales destinées à s'enclencher avec l'armature.

Il est possible d'améliorer sélectivement les caractéristiques de fonctionnement de la courroie en agissant sélectivement sur les différentes caractéristiques de l'invention. Par exemple, ces caractéristiques qui affectent séparément les caractéristiques de fonctionnement portent sur: l'ailette de refroidissement; les surfaces arrondies des

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traverses; les rainures des traverses; les surfaces incurvées des côtés du profil trapézoïdal; le blocage des traverses pour former une armature d'un seul bloc; la présence d'un élément à côtés à peu près plats, perpendiculaire au plan des traverses, et, évidemment, les diverses matières qui peuvent être choisies pour la réalisation de l'organe de tension, ainsi que les polymères utilisés pour la réalisation des surfaces d'entraînement par frottement et de l'élément de charge du type à courroie plate. A titre d'exemple, on a réalisé une courroie à caractéristiques de fonctionnement élevées, analogue à celle montrée sur la fig. 1. Les caractéristiques de construction de cette courroie sont;

Largeur supérieure

Epaisseur

Organe de tension

Polymère

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Longueur

Nombre de blocs

49,9 mm 22,9 mm fibres d'aramide Néoprène 30° 1189 mm 89

Cette courroie est soumise à un essai d'une durée de 100 h, dans les conditions suivantes;

Diamètre primitif des poulies 120 mm

Vitesse 1750 tr/min

Puissance 32 kW

Lorsque l'on compare les résultats obtenus avec cette courroie à ceux obtenus avec les courroies mentionnées précédemment, il apparaît qu'un coefficient de multiplication de puissance au moins égal à 2 est obtenu (par exemple 32 divisé par 12,5 donne 2,56).

. En cours de fonctionnement, des forces de frottement sont communiquées par une poulie aux surfaces d'entraînement par frottement des blocs trapézoïdaux. Les forces appliquées à ces surfaces sont transmises à l'armature partiellement enrobée, puis aux nervures ou ondulations disposées de part et d'autre de l'élément de charge. Les traverses de l'armature, à la surface de l'élément de charge, favorisent la répartition des forces appliquées à l'organe de tension, sur ses faces tournées radialement vers l'intérieur et vers l'extérieur, sans engendrer dans cet organe de tension de concentrations de degré élevé. De plus, on évite les fortes concentrations de contrainte dues au serrage, car il n'est pas nécessaire que l'armature soit serrée ou bridée sur l'élément de charge. Toutes contraintes pouvant avoir été communiquées par l'armature pendant la fabrication suivant le procédé avantageux de l'invention sont éliminées lorsque la courroie est à l'état plastique avant qu'elle prenne ou durcisse. Afin de montrer qu'il n'est pas nécessaire de procéder à un serrage et que ce dernier n'existe sensiblement pas, on a réalisé une courroie d'essai, analogue à celle de la fig. 2, comportant une couche de Téflon disposée entre les blocs trapézoïdaux et l'élément de charge afin d'éviter toute liaison. Cette courroie a fonctionné de 5 manière satisfaisante en transmettant une puissance de 24 kW dans les conditions d'essai indiquées précédemment.

Une caractéristique importante contribuant au bon fonctionnement de la courroie, est que l'organe de tension est maintenu dans un plan équatorial sensiblement plat pendant la fabrication et le io fonctionnement de la courroie. Au cours du procédé de fabrication, les saillies du moule sont sensiblement parallèles entre elles et elles empêchent l'organe de tension de s'éloigner de son plan équatorial lorsque le polymère est à l'état plastique. De même, l'armature enrobée empêche l'organe de tension, enroulé en hélice, de se déplais cer lorsque le moule est fermé et que les pressions, régnant à l'intérieur de la masse de polymère en cours de durcissement, tendent à provoquer un certain fluage du polymère. L'armature maintient l'organe de tension dans un plan équatorial pendant le fonctionnement de la courroie.

20 La traverse inférieure maintient l'organe de tension à plat lorsque la courroie est coincée dans une poulie. La traverse supérieure maintient l'organe de tension à plat et elle renforce les blocs lorsque ces derniers sont tirés d'une poulie. Le côté incliné, dont les extrémités sont encastrées, est soumis à une charge sensiblement ré-25 gulière et il répartit les charges de la poulie entre les traverses supérieure et inférieure.

Les formes avantageuses de réalisation décrites ci-dessus comprennent une courroie moulée d'une seule pièce. La description précédente porte également sur le procédé de fabrication de cette cour-30 roie. Cependant, les principes de l'invention peuvent être appliqués à une courroie constituée par l'assemblage de pièces fabriquées séparément. Par exemple, l'élément de charge peut être réalisé indépendamment de manière que ses surfaces tournées radialement vers l'intérieur et vers l'extérieur présentent des nervures venues de moulage. 35 Cet élément de charge prend la forme d'une courroie comportant des dents (ou nervures) réalisées dans les couches câblées supérieure et inférieure, et il peut être réalisé de manière à avoir l'aspect des parties représentées avec arrachement partiel sur la fig. 1.

L'armature est assemblée sur la courroie durcie par positionne-40 ment et blocage de deux éléments, de manière à comporter des traverses supérieure et inférieure fixées à des côtés inclinés qui constituent chacun un support incorporé entre les traverses supérieure et inférieure. Cette forme de réalisation permet également de supprimer à peu près tout serrage de l'élément de charge.

1 feuille dessins

Claims (16)

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   REVENDICATIONS

   1. Courroie de transmission de puissance comprenant une armature composée de plusieurs éléments, caractérisée en ce qu'elle comporte un élément de charge, plusieurs blocs fixés transversalement sur cet élément de charge et comportant des côtés d'inclinaison opposés qui présentent des surfaces d'entraînement par frottement, un élément d'armature qui est noyé au moins partiellement dans chaque bloc et qui comprend des traverses supérieure et inférieure orientées transversalement et placées sur les faces radialement opposées de l'élément de charge, des côtés inclinés étant fixés aux traverses et noyés dans le bloc, de manière qu'un côté soit juxtaposé à une surface d'entraînement par frottement, l'élément d'armature étant établi de manière à entourer sensiblement l'élément de charge.
2. 2. Courroie de transmission de puissance selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de charge est de forme générale plate, les blocs moulés sont en polymère, les côtés inclinés étant fixés rigidement aux traverses, un côté étant juxtaposé à chaque surface d'entraînement par frottement de façon à supporter celle-ci, et chaque armature étant disposée pour supporter et maintenir transversalement l'élément de charge.
3. 3. Courroie de transmission de puissance selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élément de charge comprend deux couches en élastomère, entourant un organe de tension enroulé, et au moins une couche d'étoffe disposée dans chacune des deux couches et formant des ondulations orientées transversalement à l'organe de tension, le pas des ondulations de l'étoffe de la première couche coïncidant avec celui des ondulations de l'étoffe de la seconde couche, plusieurs éléments d'armature étant disposés transversalement à l'élément de charge et comprenant des traverses supérieure et inférieure qui sont disposées de part et d'autre de l'élément de charge et qui sont juxtaposées l'une à l'autre, sur des ondulations coïncidantes, les côtés inclinés étant situés à l'extérieur de l'élément de charge, formant des blocs fixés chacun à un élément d'armature.
4. 4. Courroie de transmission de puissance selon la revendication 3, caractérisée en ce que les blocs sont moulés sur l'élément de charge.
5. 5. Courroie de transmission de puissance selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que chaque élément d'armature comprend deux organes en forme générale de U, orientés en opposition l'un par rapport à l'autre et incorporant les traverses supérieure et inférieure, un des côtés inclinés interceptant les traverses supérieure et inférieure de chaque organe de forme en U de manière que chaque élément d'armature entoure au moins approximativement l'élément de charge.
6. 6. Courroie de transmission de puissance selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de charge comprend un organe de tension de forme générale plate, deux couches d'élastomère ayant sensiblement la même épaisseur, disposées de part et d'autre de l'organe de tension et dont les surfaces tournées radialement vers l'intérieur et vers l'extérieur présentent des nervures transversales, une couche fibreuse étant située à l'intérieur de chaque couche d'élastomère et en ce que les blocs sont des blocs trapézoïdaux en forme de V espacés, orientés transversalement et moulés de manière à entourer complètement l'élément de charge, chaque bloc présentant des surfaces d'entraînement, d'inclinaison opposée et dont certaines zones d'étendent au-dessus et au-dessous d'un plan équatorial de l'organe de tension, les traverses supérieure et inférieure des éléments d'armature étant orientées transversalement et de part et d'autre de l'élément de charge, au niveau des nervures, et les côtés inclinés étant en interconnexion avec les traverses de manière qu'un élément d'armature rigide entoure au moins approximativement l'élément de charge.
7. 7. Courroie de transmission de puissance selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de charge présente une pluralité de nervures orientées transversalement et disposée avec au moins approximativement le même pas circonférentiel à l'endroit des surfaces radialement intérieure et extérieure de l'élément de charge, la traverse supérieure de chaque élément d'armature étant orientée transversalement par rapport à la section d'élément de charge, en engagement avec une nervure de la surface extérieure, et la traverse inférieure de chaque élément d'armature étant orientée transversalement par rapport à l'élément de charge, en engagement avec une nervure de la surface intérieure, chaque côté incliné ayant une position d'extrémité qui est incorporée dans les traverses supérieure et inférieure, et une masse de polymère étant juxtaposée et fixée à chaque côté de manière à donner à la courroie des surfaces d'inclinaison opposées, en forme de V.
8. 8. Procédé de fabrication d'une courroie de transmission de puissance selon la revendication 1, courroie plate, crantée, à blocs trapézoïdaux fixés sur les crans de cette courroie, caractérisé en ce qu'il consiste à placer des éléments d'armature sur l'élément de charge de manière que cette dernière soit entourée par les éléments d'armature, chaque élément d'armature comportant des traverses supérieure et inférieure, dans la direction radiale, orientée transversalement à l'élément de charge et enclenchées avec les crans, et des côtés inclinés entre les traverses supérieure et inférieure, et en ce qu'il consiste également à fixer les éléments d'armature sur l'élément de charge et à incorporer les côtés entre les traverses supérieure et inférieure correspondantes tout en évitant un serrage de l'élément de charge et à enrober au moins partiellement chaque côté dans un polymère pour former des côtés d'inclinaison opposée et des surfaces d'entraînement sur les blocs trapézoïdaux.
9. 9. Procédé selon la revendication 8 de fabrication d'une courroie comprenant un élément de charge en matériau polymère, et un organe de tension, sur lequel sont fixés les blocs trapézoïdaux comprenant chacun des traverses supérieure et inférieure dans la direction radiale orientée transversalement à l'élément de charge, caractérisé en ce qu'il consiste à placer le polymère de l'élément de charge dans un état plastique, à comprimer certaines parties de l'élément de charge entre les blocs trapézoïdaux, au moyen d'un moule, de façon à déplacer le polymère d'un point proche du moule vers les blocs trapézoïdaux adjacents, à former des nervures transversales avec le polymère ainsi déplacé, de manière que ces nervures enrobent les traverses supérieure et inférieure, et à faire durcir le polymère.
10. 10. Elément d'armature pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 8 destiné à être noyé au moins partiellement dans un bloc établi transversalement sur l'élément de charge de la courroie, bloc qui présente des côtés inclinés formant surfaces d'entraînement, caractérisé en ce qu'il comporte une partie au moins approximativement plate et en forme de U, dont les branches forment des traverses supérieure et inférieure reliées entre elles par des côtés inclinés destinés à se trouver juxtaposés auxdites surfaces d'entraînement du bloc, ces côtés inclinés formant un certain angle avec les traverses, l'élément d'armature ayant une configuration le destinant à entourer sensiblement l'élément de charge.
11. 11. Elément d'armature selon la revendication 10, caractérisé en ce que le côté incliné reliant les traverses forme un angle compris entre 8 et 30° avec l'une des traverses.
12. 12. Elément d'armature selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte line ailette qui fait saillie de l'une des traverses et qui s'étend sur la longueur de cette traverse.
13. 13. Elément d'armature selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'un point médian du côté incliné reliant les traverses est approximativement situé au niveau de l'espace entre les traverses.
14. 14. Elément d'armature selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce en forme de U dont les branches comportent des organes destinés à recevoir les branches d'une autre pièce en forme de U d'orientation opposée, ayant au moins approximativement la même forme, les branches étant en enclenchement mutuel et constituant les traverses.
15. 15. Elément d'armature selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte des traverses supérieure et inférieure partant en porte à faux dans la même direction d'un élément latéral auquel elles sont reliées et avec lequel elles forment un certain angle, cet élément

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    latéral présentant une surface à peu près plane, qui est orientée à peu près perpendiculairement à un plan des traverses en porte à faux.
16. 16. Elément d'armature selon la revendication 15, caractérisé en ce que des bords juxtaposés des traverses comprennent des parties arrondies.