FR2505953A1

FR2505953A1 - Accouplement elastique a griffes

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Publication number: FR2505953A1
Application number: FR8208863A
Authority: FR
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 1981-05-15
Filing date: 1982-05-13
Publication date: 1982-11-19
Also published as: GB2105440A; GB2105440B; DE3119368C2; DE3119368A1; FR2505953B3

Abstract

ACCOUPLEMENT ELASTIQUE A GRIFFES. CET ACCOUPLEMENT COMPREND DEUX DEMI-ACCOUPLEMENTS 10, 20 POURVUS CHACUN DE GRIFFES 11, 21 ORIENTEES DANS LE SENS AXIAL ET QUI S'IMBRIQUENT LES UNES DANS LES AUTRES. ENTRE CES GRIFFES SONT DISPOSES DES ELEMENTS ELASTIQUES D'ACCOUPLEMENT 30 DONT LA FORME DE BASE EST DE PREFERENCE CYLINDRIQUE OU EN TONNEAU, CES ELEMENTS ETANT RENDUS SOLIDAIRES ENTRE EUX PAR UN ANNEAU INTERIEUR 31. CES ELEMENTS ELASTIQUES 30 PRESENTENT, EN REGARDANT DANS LE SENS DE L'AXE DE ROTATION DE L'ACCOUPLEMENT, DES MEPLATS 32 DISPOSES DE PREFERENCE RADIALEMENT A L'EXTERIEUR ET EVENTUELLEMENT ENTRE LES BORDS DES GRIFFES D'ACCOUPLEMENT 11, 21. EN OUTRE, LES FACES FRONTALES DES ELEMENTS INDIVIDUELS 30 PRESENTENT DES CONCAVITES 33. APPLICATION AUX ACCOUPLEMENTS D'ARBRES EN VUE DE PROLONGER LA DUREE UTILE DE LEURS ELEMENTS ELASTIQUES 30.

Description

L'invention a trait à un accouplement élastique à griffes du type connu

notamment par l'ouvrage "Kupplungs-Atlas", 3 ème édition, 1969, par exemple selon les pages 39 et 40 Un tel accouplement y est défini

par l'appellation "Tschan-Kutpplung".

De tels accouplement élastiques à griffes servent à relier en- tre eux deux organes rotatifs de machines, de préférence des arbres Dans ce cas, l'accouplement peut compenser certaines imprécisions de montage, qlue l'on ne peut jamais êviter totalement, par exemple dans le montage ou l'ajustage de paliers dans le sens axial, transversal et/ou angulaire En

outre, un tel accouplement est à même d'absorber ou amortir des oscilla-

tions en rotation et des à-coups Il convient de réaliser ces buts sans

que l'accouplement exerce des sollicitations axiales sur les arbres à ac-

coupler L'invention concerne plus particulièrement, mais non exclusive-

ment, les accouplements à griffes dont les éléments élastiques présentent

une forme essentiellement cylindrique â base circulaire ou en forme de ton-

neau, dans laquelle par conséquent les éléments élastiques, vus dans le

sens de l'axe de l'accouplement, ont une forme principalement circulaire.

De plus, les éléments élastiques sont en général solidaires, dans leur

zone radiale interne, d'un organe appelé anneau à cames.

L'accouplement connu mentionné ci-dessus a généralement fait

ses preuves On observe cependant, dans certains cas d'utilisation, sur-

tout lorsqu'il s'agit de charges mécaniques importantes, que les éléments élastiques de l'accouplement s'usent relativement vite et doivent donc

être remplacés par des éléments neufs On sait d'après le document ouest-

allemand DE-AS 19 39 410 que des mesures ont été prises pour prolonger la

durée utile des éléments élastiques de tels accouplements On a ainsi ten-

té de résoudre le problème en donnant une forme particulière aux griffes

des deux moitiés de l'accouplement.

Dans le document cité ci-dessus il est affirmé que grâce à cet-

te forme particulière des griffes il ne se produit aucun mouvement relatif

appréciable entre les surfaces de l'enveloppe des éléments élastiques d'ac-

couplement et les flancs incurvés des griffes Par conséquent, il ne se

produit pratiquement aucun frottement entre ces pièces pendant le fonc-

tionnement En outre, il est affirmé que la matière constitutive des élé-

ments élastiques de l'accouplement ne peut ni s'écraser vers l'extérieur

sur les bords extérieurs des griffes, ni etre écrasée entre ces bords.

Toutefois, de telles affirmations ne semblent pas s'accorder avec certaine expérience pratique Ce sont pour le moins les valeurs de durée utile des

éléments élastiques d'accouplements qui laissent toujours a désirer.

-2- L'invention a pour objet de réaliser un accouplement élastique

à griffes de telle sorte que les éléments élastiques qu'il comporte pos-

sèdent une durée utile nettement améliorée, même en cas de fortes charges

supportées par l'accouplement.

Ce problème est résolu grâce à un accouplement élastique dont les

éléments élastiques proprement dits, vus dans le sens axial de l'accouple-

ment, ne comportent plus une section transversale pleine et de préférence circulaire Au contraire, ces éléments présentent sur leur périphérie des méplats qui peuvent avoir des formes différentes, ainsi qu'il sera décrit

plus loin Les méplats pourraient également être prévus en différents en-

droits de la périphérie Cependant, il s'est révélé particulièrement adé-

quat de prévoir un tel méplat dans la zone radialement extérieure de cha-

que élément élastique de l'accouplement, c'est-à-dire là o existait jus-

qu'à présent le danger d'écrasement de la matière constitutive des élé-

ments élastiques de l'accouplement entre les bords extérieurs des griffes de l'accouplement Visiblement, l'enlèvement de matière réduit la tension dans la zone précitée des éléments élastiques de l'accouplement Dans tous les cas on a pu constater au cours d'essais une nette amélioration de la durée utile des éléments élastiques de l'accouplement Ce succès se produit indépendamment du fait soit que les flancs en forme d'arc de cercle

des griffes sont disposés concentriquement par rapport aux éléments élas-

tiques de l'accouplement, lorsque ce dernier est au repos, soit que l'on

ait choisi la forme particulière des griffes que montre le document ouest-

allemand DE-AS 19 39 410 cité plus haut.

Un effet dans le sens sus-indiqué se produit également lorsque les éléments élastiques de l'accouplement comportent des méplats sur leur

c 8 té qui fait face aux griffes, c'est-à-dire dans la zone portante ou d'ap-

pui Cela permet en outre d'agir sur la souplesse de torsion et sur les

caractéristiques de ressort de l'accouplement élastique Il peut égale-

ment être avantageux de prévoir des méplats aussi bien dans la zone radia-

lement extérieure que dans la zone portante des éléments élastiques de l'ac-

couplement.

Une durée utile encore plus grande peut être obtenue si l'on pré-

voit des chanfreins, cavités ou similaires également sur les faces fron-

tales des éléments d'accouplement qui sont orientées vers les surfaces en

forme de disques des deux moitiés de l'accouplement.

Cette disposition produit l'effet complémentaire de permettre une nette diminution des sollicitations axiales qui se produisent sous de fortes charges Par l'enlèvement de matière sur les faces frontales précitées on 3 -

obtient selon toute vraisemblance que les éléments élastiques de l'accou-

plement, lorsqu'ils sont sous charge, ne forment plus de renflements dans

le sens axial, de telle sorte qu'ils n'exercent plus (sinon dans une mesu-

re fortement réduite dans tous les cas par rapport à ce que l'on a consta-

té jusqu'à présent), de sollicitations axiales sur les surfaces frontales

des demi-accouplements.

Bien que, conformément à l'invention, l'on enlève de la matière

dans un ou plusieurs endroits de chaque élément élastique de l'accouple-

ment, par rapport aux modes de réalisation classiques, la limite de charge mécanique de l'accouplement reste sensiblement inchangée Dans certains

modes de réalisation de l'invention on constate m 9 me une plus grande capa-

cité de charge de l'accouplement Dans chaque cas, comme on l'a déjà in-

diqué, la durée utile des éléments élastiques de l'accouplement est nette-

ment améliorée De même, on a réalisé dans des limites déterminées une a-

mélioration de la souplesse de torsion de l'accouplement Enfin, gr Rce aux mesures que préconise l'invention, on parvient à réduire le poids des

éléments élastiques de l'accouplement et par conséquent le coût de la ma-

tière utilisée.

On décrira maintenant des exemples de réalisation de l'invention en se référant au dessin annexé sur lequel:

La FIGURE 1 montre un accouplement élastique à griffes, repré-

senté en coupe faite suivant la ligne I-I de la Figure 2;

La FIGURE 2 montre une coupe transversale faite suivant la li-

gne II-Il de la Figure 1; Les FIGURES 3 à 5 montrent différents éléments individuels de

l'accouplement, chacun de ces éléments étant représenté en élévation cor-

respondant à la Figure 2, et La FIGURE 6 est une coupe longitudinale faite suivant la ligne

VI-VI de la Figure 5.

L'accouplement élastique à griffes représenté sur les Figures 1 et 2 comprend deux demi-accouplements 10 et 20 Dans l'un de ceux-ci, 10,

se trouvent trois griffes 11, alors que le demi-accouplement 20 en compor-

te trois autres désignées en 21 Les griffes 11, 21 s'étendent dans le

sens axial entre les faces en regard ou en forme de disques des deux demi-

accouplements 10 et 20, de manière qu'elles s'imbriquent alternativement

les unes dans les autres.

Les flancs en regard de deux griffes adjacentes 11, 21, en re-

gardant dans le sens axial de l'accouplement (Figure 2), ont la forme d'arcs de cercles Lorsque l'accouplement est au repos, les points milieu 4 -

ou centres de deux flancs en arc de cercle adjacents peuvent coïncider.

Cependant, on peut également envisager des formes qui s'écartent de celle-

ci. Entre les griffes 11, 21 sont interposés six éléments élastiques d'accouplement 30; leur forme de base est, comme le montre la Figure 2,

celle d'un cylindre à base circulaire Par ailleurs, ces éléments élas-

tiques sont raccordés entre eux, dans leur zone radialement interne, par un anneau 31 En outre, ces éléments élastiques présentent chacun dans leur zone radialement extérieure un méplat 32 Enfin, sur chacune de leurs

deux faces frontales ces éléments présentent une concavité 33.

Suivant la Figure 3, le méplat 34 prévu dans la zone radialement extérieure présente une forme convexe Une autre variante est représentée sur les Figures 5 et 6 oỉ chaque méplat radialement extérieur 35 a une

forme concave.

Selon la Figure 4, on voit qu'au lieu d'un méplat disposé radia-

lement à l'extérieur on a prévu un méplat 36 dans chaque zone portante Ces méplats peuvent également présenter différentes formes; par exemple, ils

peuvent être plats, convexes ou concaves Des méplats de ce genre peu-

vent aussi être ajoutés aux méplats prévus dans la zone radialement ex-

térieure.

Conformément à la Figure 6, on pourrait aussi prévoir des faces frontales 37 inclinées sur les éléments élastiques d'accouplement Ces

parties inclinées pourraient, vues en coupe longitudinale, être soit pla-

tes (comme le montre la Figure 6), soit convexes ou encore concaves L'e-

xemple de réalisation que montrent les Figures 5 et 6 présente, en plus

des chanfreins 37 déjà cités, des cavités ou concavités 38 qui correspon-

dent à celles 33 du mode de réalisation des Figures 1 et 2.

Dans les différents modes de réalisation représentés des élé-

ments élastiques d'accouplement on est parti d'une forme initiale purement cylindrique Toutefois, on peut aussi choisir au lieu d'une telle forme et en tant que forme initiale celle du tonneau, ou encore on peut prévoir des

parties tronconiques aux deux extrémités d'une forme cylindrique.

L'invention est également applicable à des formes particulières,

en coupe transversale, des éléments élastiques d'accouplement, qui s'é-

cartent essentiellement d'une base circulaire Ainsi, les éléments élas-

tiques individuels peuvent par exemple avoir la forme d'une dent à flancs

à développante Lorsque, dans ce cas, les éléments élastiques d'accouple-

ment sont également rendus solidaires d'une bague ou d'un anneau commun,

l'ensemble forme une sorte d'engrenage.

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Le nombre des éléments élastiques d'accouplement et des griffes correspondantes peut être différent de celui indiqué sur la Figure 2, en étant par conséquent soit inférieur, soit supérieur à six, sans s'écarter

cependant du principe de base de l'invention.

-6 -

Claims

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

1 Accouplement élastique à griffes comportant deux demi-accou-

plements du type à disque, dont les faces disposées en regard présentent des griffes d'accouplement qui s'imbriquent les unes dans les autres, de telle sorte qu'entre deux flancs en regard des griffes s'engage un élément

élastique d'accouplement et que, en regardant dans le sens axial de l'ac-

couplement, la forme des flancs corresponde sensiblement à la forme en coupe transversale des éléments élastiques d'accouplement, caractérisé en ce que les éléments élastiques d'accouplement ( 30), de préférence dans le sens de l'axe de rotation de l'accouplement et à partir de chacune de leurs formes en coupe transversale, qui correspond essentiellement à la forme

des flancs précités, comportent des méplats ( 32; 34; 35; 36).

2 Accouplement selon la Revendication 1, caractérisé en ce que

les méplats ( 32; 34; 35) sont prévus dans la zone radialement extérieure

de l'élément d'accouplement ( 30).

3 Accouplement selon la Revendication 1, caractérisé en ce que

les méplats ( 36) sont prévus dans les zones latérales des éléments d'ac-

couplement qui font face aux griffes.

4 Accouplement selon la Revendication 1, caractérisé en ce que

des méplats ( 32; 34; 35; 36) sont prévus aussi bien dans la zone radiale-

ment extérieure que dans les zones latérales orientées vers les griffes

des éléments d'accouplement.

Accouplement selon l'une quelconque des Revendications 1 à

, caractérisé en ce que les éléments d'accouplement < 30) comportent des cavités ( 33, 38) dans leurs faces frontales tournées vers les faces en

forme de disques.

6 Accouplement selon l'une quelconque des Revendications 1 à

, caractérisé en ce que les éléments d'accouplement présentent des parois inclinées ( 37) sur leurs faces tournées vers les faces en forme de disque,

de telle sorte que leur longueur axiale soit inférieure dans la zone ra-

dialement extérieure par rapport à celle mesurée dans la zone radialement intérieure.

7 Accouplement selon l'une quelconque des Revendications 1 à

6, caractérisé en ce que la forme de base de la section transversale des

éléments d'accouplement ( 30), en regardant dans le sens de l'axe de ro-

tation de l'accouplement, est sensiblement circulaire.

8 Accouplement selon l'une quelconque des Revendications 1 à

7, caractérisé en ce que les différents éléments élastiques ( 30) de l'ac-

couplement sont solidaires d'un anneau à cames ( 31) dans leur zone radiale-

ment intérieure.