FR2481391A1

FR2481391A1 - Accouplement a goupilles de cisaillement

Info

Publication number: FR2481391A1
Application number: FR8108298A
Authority: FR
Inventors: Ary Van Der Lely; Cornelis Johannes Gerardus Bom
Original assignee: C Van der Lely NV
Current assignee: C Van der Lely NV
Priority date: 1980-04-28
Filing date: 1981-04-27
Publication date: 1981-10-30
Also published as: GB2074703B; US5000720A; DE3116329A1; FR2481391B1; NL8002469A; GB2074703A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ACCOUPLEMENT A GOUPILLE DE CISAILLEMENT, DESTINE NOTAMMENT A UN ARBRE D'ENTRAINEMENT D'UN VEHICULE, D'UN NAVIRE OU D'UN OUTIL ET QUI EST MUNI D'UNE MONTURE QUI EST DISPOSEE SUR L'ACCOUPLEMENT DE MANIERE AMOVIBLE ET DANS LAQUELLE EST MONTEE DE FACON MOBILE UNE GOUPILLE DE CISAILLEMENT. CET ACCOUPLEMENT EST REMARQUABLE EN CE QU'ENTRE LA MONTURE 65 ET UN SUPPORT 59 POURVU D'UN TROU 61 POUR LA GOUPILLE DE CISAILLEMENT, EST DISPOSEE UNE GARNITURE 82 ELASTIQUE, LE TOUT DE MANIERE TELLE QUE LE RACCORDEMENT DE LA MONTURE AU SUPPORT, AUTOUR DE LA GOUPILLE DE CISAILLEMENT, SOIT FERME PAR LA GARNITURE POUR EMPECHER L'ENCRASSEMENT AUTOUR DE LADITE GOUPILLE DE CISAILLEMENT.

Description

L'invention concerne un accouplement à goupille de cisaille-

ment, destiné notamment à un arbre d'entraînement d'un véhicule, d'un navire ou d'un outil et qui est muni d'une monture qui est disposée sur l'accouplement de manière amovible et dans laquelle est monté de façon mobile une goupille de cisaillement. Selon l'invention, on a disposé entre la monture et un support,

pourvu d'un trou pour la goupille de cisaillement, une garniture élasti-

que, le tout de manière telle que le raccordement de la monture au sup-

port, autour de la goupille de cisaillement soit fermé par la garniture pour empêcher l'encrassement autour de la goupille de cisaillement. Avec

cette disposition, le déplacement de la goupille de cisaillement sera ga-

ranti dans pratiquement toutes les circonstances, et un bon fonctionnement

de l'accouplement sera assuré même si l'accouplement est exposé à l'encras-

sement comme par exemple lors de l'usage de l'accouplement dans des ma-

chines agricoles.

Un mode de réalisation avantageux est obtenu, si la garniture est aménagée contre un côté de la monture tandis que le côté opposé de cette dernière s'applique contre un bord de support relié fixement à une partie d'accouplement. De cette manière la fabrication et le montage de

l'accouplement peuvent être simplifiés, puisque la monture peut s'ajus-

ter avec jeu entre le support et le bord de support sans que le fonc-

tionnement de l'accouplement ne soit gêné.

De préférence la garniture se compose d'un matériau spongieux. D'autres objets et caractéristiques de l'invention ressortiront

de la description qui va suivre, en se référant aux dessins annexés,

qui représentent à titre d'exemples non limitatifs, quelques modes de réalisation du dispositif selon l'invention. Sur ces dessins: La figure 1 est une vue d'un arbre d'entraînement, muni d'un accouplement à goupille de cisaillement selon un mode de réalisation de l'invention; La figure 2 représente une vue partiellement en coupe de l'accouplement selon le mode de réalisation, La figure 3 est une coupe suivant III-III de la figure 2, La figure 4 est une coupe suivant IV-IV de la figure 3;

La figure 5 est une vue suivant la flèche V de la figure 2.

L'accouplement à goupille de cisaillement selon l'exemple de réalisation représenté constitue l'accouplement d'un arbre d'entraînement 34, dont le dispositif d'entraînement n'est pas représenté plus en détail, entre un tracteur et une machine agricole. Il est évident toutefois, que l'accouplement selon l'invention peut être utilisé aussi dans toutes

autres sortes d'entraînement.

La figure 1 représente un ensemble de liaison désigné par la référence générale 34 comportant une partie centrale 39, télescopique, munie à chaque extrémité d'un joint de cardan 35 et 36, l'ensemble étant

destiné à accoupler deux extrémités d'arbres 37 et 38 non alignées.

L'accouplement à goupille de cisaillement 40 selon l'invention

est appliqué à l'extrémité 37. Bien que l'accouplement 40 selon la fi-

gure 1 soit appliqué à un arbre de liaison à géométrie variable, ledit accouplement peut être appliqué aussi à un arbre d'entraînement droit et rigide d'une machine ou d'un outil. L'accouplement peut être appliqué

également à l'arbre d'un véhicule ou d'un navire.

L'extrémité d'arbre 37 est munie de cannelures màles 41 qui

s'engagent dans des cannelures femelles disposée dans une pièce 42, co-

axialement à l'axe 43. La partie d'accouplement 42 comporte une bride 44 et une partie en forme de douille 45, qui s'étend dans une seconde partie d'accouplement 46. Les deux éléments 44 et 45, qui forment un tout de la partie d'accouplement 42 sont munis d'une pluralité d'alésages

cylindriques 47, par exemple trois. Les alésages 47 se trouvent au.

niveau d'une pluralité d'entailles semi-cylindriques 48 ménagées dans les cannelures 41 de l'extrémité d'arbre 37. Dans chaque alésage 47 est disposée une bille en acier durci 49, qui est maintenue dans une-ou des entailles 48au moyen d'un boulon 50, de sorte que l'extrémité d'arbre 37 ne peut pas coulisser dans le sens axial par rapport à la partie d'accouplement. Au voisinage de la circonférence de la bride 44 de la partie d'accouplement 42, on a ménagé dans le plan de délimitation, tourné vers la partie d'accouplement 46 et dirigé perpendiculairement à l'axe 43, une pluralité d'évidements 51 à54(figures 2, 3, 4). Les évidements 51

à 54 sont disposés à côté et dans le prolongement les uns des autres.

Comme le montrent les figures 3 et 4, les évidements 51 et 52 sont

cylindriques, et leurs axes 55 respectivement 56 sont situés parallèle-

ment à l'axe 43. La distance entre les axes 55 et 56 est plus grande que le diamètre d'un des évidements 51 et 52. Les diamètres des évidements 51 et 52 sont égaux dans ce mode de réalisation. Entre les évidements 51 et 52 est ménagé l'évidement 53 qui est délimité par un plan qui est perpendiculaire à l'axe 43 et disposé, dans ce mode de réalisation, à

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une plus petite distance du plan de délimitation 57 de la bride 44

(figure 4), que les plans de délimitation circulaires des évidements cy-

lindriques 51 et 52. Ce plan de délimitation de l'évidement 53 est prolon-

gé sur deux bords par les évidements cylindriques 51 et 52, entre lesquels ledit évidement 53 se trouve. Un plan de délimitation, situé parallèlement à l'axe 43, de l'évidement 53 se trouve, vu sur la figure 3, un peu

au-dessus de la ligne de liaison entre les axes 55 et 56.

Aux évidements 51, 52 et 53 se raccorde l'évidement 54 qui est

disposé symétriquement par rapport à un plan radial, situé au milieu en-

tre les axes 55 et 56. L'évidement 54 est en forme de V et est ménagé sur toute l'épaisseur de la bride 44. Le sommet arrondi de l'évidement en

forme de V 54 se trouve dans un plan radial, qui est situé au milieu en-

tre les axes 55 et 56, tandis que les deux branches de l'évidement 54

divergent vers la circonférence extérieure de la bride 44, de manière symé-

trique par rapport à ce plan radial. Les extrémités extérieures des branches de l'évidement en forme de V se trouvent à une distance l'une de l'autre, qui est sensiblement égale à ou un peu plus grande que la distance comprise entre les axes 55 et 56. Les plans de délimitation,

situés perpendiculairement à l'axe 43, des évidements 51, 52 et 53 se rac-

cordent sur une partie de leur circonférence à l'évidement 54.

La partie d'accouplement 46, disposée coaxialement autour de la partie en forme de douille 45 (figure 2), supporte cette partie en forme de douille 45 au moyen d'un palier à aiguilles 58, qui est disposé autour de cette dernière. La partie d'accouplement 46 comporte également une bride en acier durci 59, qui s'appuie selon un plan perpendiculaire à

l'axe 43, contre le plan de délimitation 57 de la bride 44 de la partie d'ac-

couplement 42. La bride 59 est fixée au moyen de boulons 60, disposés dans la partie d'accouplement 46. Dans la bride 59 sont ménagées deux rangées de trous 61, parallèles à l'axe 43. Les axes des trous 61 se trouvent tous à la même distance de l'axe 43. Une des rangées comprend dans ce mode de réalisation cinq trous, alors que la distance mutuelle entre les axes de cette rangée de trous est sensiblement 30 % plus grande que le diamètre d'un des trous de ladite rangée. L'autre rangée de trous, dans ce mode de réalisation,également au nombre de cinq,

se trouve du côté diamétralement opposé de la partie d'accouplement 46.

Les trous 61 peuvent tous avoir le même diamètre, mais ils peuvent se répartir par exemple aussi selon trois groupes de trous, de diamètres différents. Entre la bride 59 et le plan 80 d'un corps 81 de la partie

d'accouplement 46 est disposée une garniture élastique ou joint 82.

La garniture 82 se compose d'un matériau spongieux de plastique à struc-

ture cellulaire. Le corps 81 présente une circonférence 83 dont le dia-

mètre correspond à celui de la bride 59. Le corps 81 possède toutefois, des renfoncements 85, périphériques qui sont délimités par des parties 84, qui se trouvent sur un diamètre notamment plus petit autour de l'axe 43 que la circonférence 83. Dans les renfoncements 85 sont aménagés des montures 65 de goupille de cisaillement. La garniture 82 est serrée entre la bride 59 et le plan 80, en restant libre du côté du plan 80 aux endroits des renfoncements 85. La garniture 82 est munie de trous

86, qui se trouvent dans le prolongement des trous 61 de la bride 59.

Dans tous les trous 61 de la bride 59 sont introduites des gou-

pilles de cisaillement en acier durci 62, qui s'ajustent chacune étroite-

ment dans le trou correspondant 61, de sorte que, si par exemple, on a pratiqué des trous 61 de trois diamètres différents, on utilise également

des goupilles de cisaillement 62 de trois diamètres différents.

Quoiqu'il en soit ici, question de diamètres de goupilles de cisaillement

et donc de goupilles cylindriques, il va de soi, qu'il est possible d'u-

tiliser aussi d'autres formes de goupille de cisaillement, par exemple,

carrées ou hexagonales. Les trous 61 seront donc adaptés à la forme des gou-

pilles de cisaillement.

La distance commune des axes de chacun des trous 61 à l'axe 43, correspond à la distance-de l'axe 43 jusqu'à un axe, qui est

indiqué par un point 63 sur la figure 3. Le point 63 se trouve au voisi-

nage du sommet arrondi de l'évidement en forme de V 54 dans la bride 44.

Du côté opposé à la bride 44, toutes les goupilles de cisail-

lement 62 de la bride 59 sont tenues au moyen d'une pièce de pression 64,

qui est sollicitée par un ressort 67 et qui est disposée dans une montu-

re 65 aménagée entre la bride 59 et une bride 66 de la partie d'accouple-

ment 46. La monture 65 est munie de trous 87, au travers desquels

passent les goupilles de cisaillement 62. Les trous 87 sont de préféren-

ce, comme dans cet exemple de réalisation, plus grands que les goupilles 62, mais de préférence aussi de même forme que celles-ci. Les trous 86 dans la garniture 82 sont également de préférence de même forme que les goupilles 62 et avec une grandeur au moins égale à celle des trous 61, et avantageusement un peu plus grande. La garniture est telle, qu'elle remplisse l'espace entre la bride 59 et la monture 65 et se trouve de préférence légèrement comprimée entre ladite bride 59 et ladite

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monture 65. A chacune des deux rangées de trous 61 est prévue une monture 65. Chaque monture 65 est munie, dans ce mode de réalisation, de cinq pièces de pression voisines 64, qui peuvent coulisser parallèlement à l'axe 43 dans la monture 65 sous tension du ressort 67. Chaque ressort 67 est retenu par une extrémité dans l'évidement 89 d'un bouchon d'obturation 88, disposé fixement dans la monture 65. La monture 65 se trouve entre la bride 66 de manière telle, que les bouchons 88 se trouvent partiellement en butée contre la bride 66, comme le montre la

figure 2. Les montures 65 sont fixées chacune au moyen d'une pince élas-

tique 68 qui peut tourner autour d'un boulon 60. Chaque pince en acier

à ressort 68 peut être retirée facilement manuellement, tandis que l'ex-

trémité, tournée vers la bride 66 de la monture 65 correspondante peut être inclinée vers l'extérieur, de telle sorte que cette dernière puisse être enlev( de la bride 59. Pour cela les diamètres des trous 87 de la monture 65 qui se trouvent, dans la position montrée, du côté tourné vers la bride 59, sont notablement plus grands que ceux des goupilles de

cisaillement correspondantes 62, qui sont introduites dans ces trous.

En outre, le support 65 se trouvera avec quelque jeu entre la bride 59

et la bride 66.

Pendant le fonctionnement, les extrémités opposées aux pièces de pression 64, de toutes les goupilles de cisaillement 62 à l'exception d'une seule, se trouvent contre le plan 57 de la bride 44. Une seule des goupilles de cisaillement 62 (ceci peut être une goupille de cisaillement quelconque) peut sortir de la bride 59 et se-trouver sur le plan de délimitation perpendiculaire à l'axe 43 de l'évidement 53, qui est

ménagé dans la bride 44.

Dans chacun des deux évidements 51 et 52 de la bride 44 se

trouve un élément de coupe dénommé ci-après coupeur, sensiblement cylin-

drique 69 respectivement 70 (figures 2 et 3). Les coupeurs 69 et 70

sont montés de manière à pouvoir tourner dans les évidements 51 respec-

tivement 52. Chacun des deux éléments coupeurs 69 et 70 est fixé sur la bri-

de 44 au moyen de boulons 71 respectivement 72. Les plans de délimitation

cylindriques de chacun des coupeurs 69 et 70 sont munis de plusieurs évi-

dements 73, 74, 75 (dans cet exemple de réalisation trois évidements), qui sont délimités chacun par une partie d'une surface cylindrique convenant à un certain diamètre de goupilles de cisaillement, de telle sorte que chaque coupeur 69, 70 peut être utilisé pour plusieurs goupilles de diamètresdifférents. Si le boulon 71 ou respectivement 72 est un peu

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desserré, le coupeur correspondant peut être tourné pour laisser

coopérer l'évidement désiré 73, 74 ou 75 avec la goupille de cisaille-

ment de diamètre correspondant. Le couple d'entraînement, qui doit être fourni par l'arbre de liaison 35 est transmis au moyen par exemple du coupeur 70 et de sa goupille de cisaillement 62, disposée dans son évidement 73 à partir de la bride 44 de la partie d'accouplement 42 sur la

partie d'accouplement 46 vers le dispositif à entraîner. La paroi inté-

rieure du trou 61 et donc la bride 59 forme un support pour la goupille de cisaillement pour transmettre les forces vers la partie d'accouplement 46, dont la bride 59 fait partie. Dès qu'une surcharge survient, par exemple par suite d'un blocage du dispositif à entraîner, la partie de la goupille de cisaillement 62, qui se trouve contre l'évidement du coupeur 70, se brise, de sorte que les parties d'accouplement 42 et 46 peuventtDurner librement l'une par rapport à l'autre sans risque d'endommagement des autres parties de l'arbre. Tandis que les brides

44 et 59 tournent relativement après surcharge et rupture de la gou-

pille de cisaillement active, ces brides peuvent reposer l'une.sur l'autre et tenir en équilibre les moments de flexion. Tout déplacement axial des parties d'accouplement 42 et 46 est évité, au moyen des billes 49 qui sont disposées dans les alésages 47 et dans les entailles 48 des

cannelures 41.

L'extrémité rompue de la goupille de cisaillement surchargée 62 peut sortir par l'évidement 54 de la bride 44 et être rejetée vers l'extérieur. Si l'arbre entraîné 37 continue à tourner au rythme du moteur

d'entraînement, la partie restée dans la bride 59 de la goupille de ci-

saillement 62 ou de l'une des autres goupilles n'aura pas la possibilité de venir entre les deux éléments coupeurs 69 et 70 et de se mettre sur le plan de délimitation de l'évidement étant donné la disposition, représentée sur la figure 3. Pour laisser entrer une autre goupille

de cisaillement 62 ou la partie restante de la même goupille de cisail-

lement 62 entre les éléments coupeurs 69 et 70, la vitesse du moteur d'en-

traînement doit être diminuée jusqu'à une valeur basse ou très basse.

Lorsque la goupille de cisaillement nouvelle 62 ou la partie restante

de la goupille de cisaillement rompue se trouve sur le plan de délimita-

tion de l'évidement 53, la vitesse du moteur peut être augmentée de nou-

veau jusqu'à sa vitesse normale de fonctionnement. La nouvelle goupille de cisaillement utilisée ou la partie restante de l'ancienne est une des dix pièces, dans cet exemple de réalisationqui sont comprimées par

les deux montures 65, mais celle-ci ne peut pas être connue d'avance.

Si l'entraînement se fait dans un autre sens de rotation, comme cela peut. se présenter dans des véhicules et des nav-ires, dans

des machines-outils ou dispositifs similaires, la goupille de cisaille-

ment 62 se trouve dans un plan de délimitation d'un des évidements 73 à75 de l'autre élément coupeur, dans cette exemple de réalisation

l'élément coupeur 69. L'accouplement à goupille de cisaillement auto-

matique peut être utilisé ainsi pour deux sens de rotation.

La garniture 82 ferme l'espace entre la bride 59 et le côté 92 de la monture 65. La garniture se trouve contre les montures 65, alors que les trous 86 se trouvent dans le prolongement des trous 87. De cette manière l'espace entre la goupille 62-et la circonférence du trou 87 et l'espace 90 qui est situé derrière celui-ci dans la monture forme un espace fermé. Ainsi il ne peut y avoir de dépôts de saleté autour des goupilles 62 entre la bride 59 et la monture 65 et/ou dans l'espace 90 ou le trou 87, de sorte que le déplacement de la goupille 62 sous

l'effet des pièces de pression 64 n'est pas gêné. En outre, chaque bou-

chon obturateur 88 est disposé de telle manière sur la monture, qu'il ferme l'espace 90 du côté, qui se trouve en face de celui muni du trou 87 par o sort la goupille de cisaillement. Le fonctionnement du-ressort 67 et de la pièce de pression 64 ne peut pas être empêché non plus par

les saletés. Le fonctionnement de l'accouplement à goupille de cisaille-

ment est ainsi protégé contre la saleté, ce qui est important surtout si l'accouplement est utilisé par exemple dans des machines agricoles pour travailler le sol, sur lequel des végétaux se trouvent ou pour leur récolte. La garniture 82 est fixée à la bride 59 à l'endroit du

renfoncement 85. Ceci peut être réalisé facilement en collant la garni-

ture fixement au moins par endroits sur la bride. La garniture est collée de préférence hors du cercle centré sur l'axe 43 et passe par les points de circonférence, des trous 61 les plus écartés dudit axe

43. La garniture peut être collée facilement à la bride au moyen d'une ban-

de à deux faces adhésives, qui est collée d'abord contre la bride, alors que la garniture est collée ensuite sur l'autre face de la bande. La bande est munie, sur ses deux faces, d'une feuille de protection

qui est retirée avant collage.

L'enlèvement de goupilles de cisaillement 62 et respectivement l'introduction de goupilles nouvelles peuvent être réalisés simplement en ouvrant les pinces 68, après quoi les extrémités des montures 65, opposées à la bride 44 peuvent être inclinées légèrement vers l'extérieur et après cela, elles peuvent être retirées de la bride 59 dans le sens de la flèche 93. Si la monture 65 pivote, celle-ci peut reposer sur la garniture élastique 82, et celle-ci peut être enfoncée pour enlever la monture facilement d'entre la bride 59 et le bord de support 91. La garniture élastique 82 rend donc possible une disposition de la monture avec jeu entre la bride 59 et le bord 91, de sorte que le montage et le démontage sont facilités. Les goupilles peuvent ensuite être retirées

des trous 61 ou être introduites dans ceux-ci. -

L'invention n'est pas limitée à ce qui a été exposé dans

la description et dEsvariantes ou modifications, peuvent être imaginés

sans sortir du cadre de l'invention.

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Claims

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Accouplement à goupille de cisaillement, destiné notamment à un arbre d'entralnement d'un véhicule, d'un navire ou d'un outil et qui est muni d'une monture qui est disposée sur l'accouplement de manière amovible et dans laquelle est montée de façon mobile une goupille de cisaillement, accouplement caractérisé en ce qu'entre

la monture et un support pourvu d'un trou pour la goupille de cisaille-

ment, est disposée une garniture élastique, le tout de manière telle, que le raccordement de la monture au support, autour de la goupille de cisaillement soit fermé par la garniture pour empêcher l'encrassement

autour de ladite goupille de cisaillement.

2. Accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la garniture élastique est aménagée contre un côté de la monture tandis que le côté opposé de cette dernière s'applique contre un bord

de support, relié fixement à une partie d'accouplement.

3. Acçouplement selon l'une des revendication 1 et 2, caractérisé en ce que la garniture est collée sur au moins une

partie du support.

4. Accouplement selon l'une des revendications 1 à 3,

caractérisé en ce que la garniture est serrée partiellement entre le

support et une autre partie de l'accouplement.

5. Accouplement selon l'une des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce que la garniture est annulaire et est munie de plu-

sieurs trous, à travers lesquels passent plusieurs goupilles de cisail-

lement, disposées dans la monture.

6. Accouplement selon l'une des revendications 1 à 5,

caractérisé en ce que la garniture se raccorde à deux montures de goupilles de cisaillement, qui peuvent être retirées indépendamment

l'une de l'autre.

7. Accouplement selon l'une des revendications 1 à 6,

caractérisé en ce que la garniture se compose d'un matériau spongieux.

8. Accouplement selon l'une des revendications 1 à 7,

caractérisé en ce que la garniture se compose d'un matériau à structure

cellulaire fermée.

9. Accouplement selon l'une des revendications 2 à 8,

caractérisé en ce que la garniture est suffisamment élastique, pour que la monture disposée dans l'accouplement de manière à pouvoir basculer, puisse reposer contre la garniture et être retirée d'entre le support

et le bord de support.