FR2544433A1 - Courroie de transmission crantee comportant des elements de renforcement disposes dans son plan, suivant plusieurs directions - Google Patents

Abstract

L'INVENTION SE RAPPORTE AUX COURROIES DE TRANSMISSION. CETTE COURROIE COMPREND UN CORPS ANNULAIRE 4 EN MATIERE ELASTOMERE, AU MOINS UNE SERIE D'OUVERTURES 6 ALIGNEES DANS LA DIRECTION LONGITUDINALE DE LA COURROIE ET DESTINEES A ENGRENER AVEC DES PROTUBERANCES CORRESPONDANTES DE POULIES, AINSI QUE DES ELEMENTS 9 DE FORME ALLONGEE, CONTINUS, RESISTANTS A LA TRACTION, ORIENTES DANS LA DIRECTION LONGITUDINALE DE LA COURROIE ET DES ELEMENTS DE RENFORCEMENT 12, 13 ORIENTES DANS DEUX DIRECTIONS INCLINEES SYMETRIQUEMENT ENTRE ELLES PAR RAPPORT A LA DIRECTION LONGITUDINALE DE LA COURROIE. PRINCIPALE APPLICATION : TOUTES LES APPLICATIONS DES COURROIES DE TRANSMISSION, ET Y COMPRIS LES APPLICATIONS DES COURROIES PLATES, TRAPEZOIDALES ET CRANTEES.

Description

La présente invention se rapporte à une cour-

roie pour la transmission du mouvement entre deux pou-

lies et plus particulièrement à une nouvelle courroie qui comprend un corps annulaire en matière élastomère ou matière équivalente, renforcé d'éléments appropriés qui sont disposés autour d'ouvertures ménagées dans le corps

de la courroie et destinées à engrener avec des protubé-

rances correspondantes des poulies qui font partie de la transmission.

Ainsi qu'il est connu, les courroies de trans-

mission possédant un corps en matière élastomère sont es-

sentiellement de trois types et elles sont classées se-

lon leur forme en courroies plates, courroies trapézolda-

les et courroies crantées Chaque type de courroie possè-

de son domaine d'utilisation particulier.

En particulier, les courroies plates ont pour caractéristique de posséder une grande flexibilité, de

sorte qu'elles peuvent être utilisées avec un grand rap-

port de transmission Malheureusement, ces courroies,

dans lesquelles la transmission de la puissance est con-

fiée au frottement sur les poulies, voient leurs presta-

tions limitées par les forces d'adhérence et, évidem-

ment, elles ne peuvent assurer aucun synchronisme.

Comparativement aux courroies plates, les cour-

roies trapézoïdales apportent l'avantage de pouvoir transmettre une plus grande puissance grâce à une action

particulière de coincement des flancs de la courroie en-

tre les joues des poulies, qui augmente la prise, le

tout avec une aire de section plus réduite.

Toutefois, les courroies trapézoïdales sont moins bien adaptées que les courroies plates pour les

grandes vitesses et, en raison de leur plus forte épais-

seur, elles sont affectées de plus grandes pertes d'é-

nergie dues à la fois aux déformations de flexion et aux

déformations de compression transversale qu'elles subis-

sent en s'enroulant autour des poulies.

Les courroies crantées, outre leur propriété de synchronisme, transmettent la puissance entre des dents en matière élastomère disposées en saillie sur le corps

annulaire et qui engrènent avec des creux ou crans cor-

respondants des poulies; ces courroies ne sont donc pas limitées par l'adhérence, comme dans le cas des cour-

roies citées plus haut.

Toutefois, dans certaines circonstances, en par-

ticulier sous l'effort, il pourrait se manifester l'in-

convénient redouté du saut de dents, c'est-à-dire un che-

vauchement des dents de la courroie par rapport aux crans de la poulie, qui entraînerait une perte de la transmission du mouvement ainsi que des inconvénients

consécutifs inacceptables.

Dans le cas de ces courroies, on est donc con-

traint d'exercer entre les deux poulies une force de ten-

sion suffisante pour éviter ce chevauchement.

Cette tension doit naturellement être suffisam-

ment élevée pour garantir la compensation des allonge-

ments et de l'usure de la structure dans le temps.

En outre, dans les courroies crantées, on peut observer une certaine production de bruit dans quelques applications. Par ailleurs, on peut généralement constater que le poids des courroies crantées peut provoquer des

vibrations critiques à des vitesses peu élevées.

Un autre inconvénient commun à toutes les cour-

roies du type synchrone consiste dans la précision avec laquelle les poulies doivent être alignées pour éviter

que les courroies ne se cassent ou ne tombent des pou-

lies En outre, dans le cas de courroies qui présentent une denture sur les deux faces, il est bien connu de l'homme de l'art que l'on se heurte à des difficultés de

construction et que le fonctionnement est critique.

On a déjà apporté de nombreux perfectionnements

aux types de courroies précités, mais on a désormais at-

teint des limites qui sont apparamment très difficiles à

franchir et il ne semble pas possible d'augmenter davan-

= 2544453

tage le coefficient de frottement des courroies plates, d'augmenter considérablement l'action de coincement des courroies trapézoïdales dans les gorges des poulies, ni

de progresser au-delà de la qualité des mélanges élasto-

mères particuliers utilisés actuellement pour les dents

des courroies crantées.

En outre, même si l'on admet qu'il est possible

de surmonter toutes les difficultés actuelles, il ne sem-

ble pas possible de réunir actuellement dans une même courroie tous les avantages présentés séparément par les courroies traditionnelles

Le but de la présente invention est donc de réa-

liser une courroie pour la transmission du mouvement en-

tre deux poulies qui soit en mesure de supprimer simulta-

nément tous les inconvénients précités et qui soit en ou-

tre, en particulier, d'une flexibilité et d'une légéreté extrêmement grandes, qui ne subisse qu'un très faible échauffement de la matière élastomère dans le mouvement et qui soit sensiblement indéformable, afin de garantir

la bonne transmission du mouvement.

L'invention a pour objet une courroie pour la

transmission du mouvement entre deux poulies qui com-

prend un corps annulaire en matière élastomère, ladite courroie étant caractérisée en ce qu'elle comprend un corps annulaire de forme plate qui est renforcé par des

éléments de forme allongée, continus et flexibles, résis-

tants à la traction et orientés dans la direction longi-

tudinale de la courroie, et au moins une série d'ouvertu-

res ménagées dans ledit corps annulaire, qui sont ali-

gnées sur la direction longitudinale de la courroie pour

engrener avec des protubérances correspondantes des pou-

lies, lesdites ouvertures couvrant une partie de la lar-

geur de ladite courroie, ledit corps annulaire étant mu-

ni d'éléments de renforcement orientés parallèlement en-

tre eux dans une première direction inclinée sur la di-

rection longitudinale de la courroie et d'autres élé-

ments de renforcement orientés parallèlement entre eux, dans une deuxième direction inclinée sur la direction longitudinale de la courroie, d'une façon sensiblement

symétrique de la première direction.

La transmission du mouvement se produit donc par engrènement entre les ouvertures prévues sur la cour- roie et les protubérances ou dents correspondantes, de forme correspondante, prévues sur les deux poulies qui

font partie de la transmission.

La transmission des efforts, par exemple, par la poulie motrice à la courroie, est déterminée par le

contact entre les protubérances des poulies et les par-

ties des contours des ouvertures correspondantes dans

lesquelles ces protubérances sont engagées.

Ces efforts ne modifient pas la géométrie des

profils des ouvertures, puisque les éléments de renforce-

ment inclinés les uns sur les autres constituent une vé-

ritable structure de renforcement indéformable qui entou-

re étroitement ces profils; étant donné que lesdits élé-

ments inclinés entre eux définissent dans le corps annu-

laire deux directions de résistance à la traction parti-

culièrement grande, et étant donné que lesdits éléments

peuvent être convenablement inclinés par rapport aux élé-

ments longitudinaux, on observe une transmission directe

des efforts des profils des ouvertures aux éléments con-

tinus longitudinaux qui forment un véritable ancrage des-

tiné à absorber totalement tout l'effort transmis par

les poulies aux trous de la courroie.

Comme on peut le voir, dans la présente inven-

tion, toute la matière élastomère de la courroie, c'est-

à-dire la totalité du corps annulaire, a pour unique fonction de supporter toute la structure de renforcement et ceci contrairement à ce qui se produit, par exemple, dans les courroies crantées dans lesquelles une bonne partie de la matière élastomère, c'est-à-dire les dents

qui font saillie en porte-à-faux par rapport au corps an-

nulaire, a pour fonction fondamentale de participer à

l'engrènement avec les dents métalliques des poulies.

En confiant, pendant le mouvement, l'échange des efforts d'interaction entre la courroie et les poulies uniquement à la structure de renforcement composée des

éléments précités, la courroie selon l'invention préser-

ve donc la totalité de la matière élastomère des sollici- tations cycliques, en supprimant ainsi pratiquement tout échauffement dans le corps annulaire de la courroie et

en assurant à cette courroie une plus grande durée.

En outre, la courroie selon l'invention se ca-

ractêrise par une grande flexibilité; en effet, toute

la structure de renforcement est essentiellement compo-

sée, soit d'éléments du type des câblés orientés dans la direction longitudinale de la courroie, soit d'éléments du type des câblés ou de fibres discontinues, orientés

dans deux directions inclinées l'une par rapport à l'au-

tre et par rapport à la direction longitudinale de la courroie. Il s'agit donc d'éléments de renforcement dont

les dimensions transversales sont habituellement rédui-

tes et le corps annulaire de la courroie, ayant à assu-

rer la fonction précitée de supporter ces renforcement, aura par conséquent une section réduite, sensiblement

analogue à celle des courroies plates.

Toutefois, la flexibilité de la courroie selon

l'invention est encore plus grande que celle des cour-

roies plates en ce sens que la courroie est dépourvue de

matière dans la région des ouvertures destinées à engre-

ner avec les dents des poulies qui font partie de la transmission.

Comme on peut le voir, grâce à sa grande flexi-

bilité, la courroie selon l'invention peut facilement

s'adapter à tous les rayons de courbure des poulies aux-

quelles elle peut être associée.

Naturellement, dans la courroie selon l'inven-

tion, la légèreté constitue une caractéristique encore

plus poussée que dans toutes les autres courroies préci-

tées et ceci se traduit, entre autres, par une réduction

sensible des vibrations, et, en définitive, par une amé-

lioration du silence de l'ensemble de la transmission.

En outre, la courroie selon l'invention peut

être adoptée pour la transmission de n'importe quelle va-

leur de puissance puisqu'elle n'est pas limitée, comme dans le cas des courroies plates et trapézoidales, par les limites fixées par les valeurs de coefficients de frottement et d'action de coincement entre les joues des

poulies qu'on pouvait atteindre jusqu'à présent.

En effet, ici, la transmission de puissance se produit de la même façon que dans le cas des courroies crantées ou des chaînes, c'est-à-dire sur la base d'un engrènement, lequel se produit ici entre des ouvertures ménagées dans le corps annulaire de la courroie et des

dents ou protubérances prévues sur les poulies.

Ici, les valeurs de puissance transmissibles sont essentiellement liées à la capacité de résistance

de la structure de renforcement noyée dans le corps annu-

laire, c'est-à-dire à la résistance particulière des élé-

ments disposés selon deux directions avec des angles d'inclinaison indiqués spécifiquement dans la suite du

présent mémoire.

Tout en possédant un -fonctionnement synchrone, c'est-à-dire sans glissement par rapport aux poulies, la courroie selon l'invention se distingue nettement et avantageusement des courroies crantées aussi bien que

des chaînes.

En effet, comparativement aux courroies cran-

tées connues, la courroie selon l'invention présente l'avantage de ne pas comporter de polygonation dans son

contact avec les poulies et de posséder une structure in-

déformable qui fonctionne pratiquement sans précontrain-

te, même avec un alignement médiocre des poulies; compa-

rativement à la chaîne, elle présente l'avantage de réa-

liser une transmission capable de fonctionner même aux

grandes vitesses, avec des charges pulsatoires, et entiè-

rement exempte du bruit qui est typique aussi bien des chatnes que des courroies crantées, et ceci sans exiger

de recourir à une lubrification.

Les figures du dessin annexé, donné uniquement

à titre d'exemple, feront bien comprendre comment l'in-

vention peut être réalisée Sur ces dessins, la f igure 1 est une vue en perspective de côté de la courroie associée aux poulies correspondantes qui font partie de la transmission;

la figure 2 est une vue en perspective, avec ar-

rachements partiels, qui montre la disposition de la structure de renforcement dans le corps en élastomère de la courroie;

la figure 3 montre, en coupe longitudinale par-

tielle,,une partie de la courroie associée à la poulie mo-

trice; les figures 4, 5, 6 représentent différentes formes de réalisation de la structure de renforcement noyée dans le corps annulaire de la courroie;

la figure 7 représente par une vue en perspecti-

ve une autre forme de réalisation de la courroie qui pré-

sente des trous disposés sur plusieurs files parallèles; les figures 8 et 9 représentent par des vues en

perspective différentes -réalisations des ouvertures pré-

sentes dans le corps annulaire de la courroie; les figures 10, il et 12 représentent d'autres variantes de la courroie, par des vues en perspective, avec arrachements partiels;

la figure 13 montre quelques détails de la cour-

roie, par une 'vue de dessus, avec arrachements par-

tiels.

Sur la figure 1, on a représenté à titre d'exem-

ple général la courroie de transmission 1 combinée aux deux poulies 2 et 3, qui sont respectivement la poulie motrice et la poulie réceptrice La courroie 1 comprend

(figure 2) un corps annulaire 4 de forme plate, en matiè-

re élastomère ou analogue, qui enrobe une structure ré-

sistante 5 et présente une pluralité d'ouvertures 6 qui

traversent le corps annulaire pour engrener avec des pro-

tubérances correspondantes 7 des poulies, comme ceci est

indiqué par la coupe de la figure 3, par une vue partiel-

le relative à une seule poulie.

Dans un exemple de réalisation,-la matière for-

mant le corps annulaire pourrait être du type polyurétha-

ne.

Dans la suite, on désigne par le terme d'ouver-

ture une perforation quelconque qui traverse l'épaisseur du corps annulaire 4 et présente un contour quelconque, par exemple, un profil circulaire, elliptique ou même

non curviligne.

Lesdites ouvertures intéressent une partie de

la largeur de la courroie et forment des aires délimi-

tées par la matière élastomère aussi bien longitudinale-

ment que transversalement,

Pour donner maintenant un exemple de réalisa-

tion, on se reportera dans la description à un corps an-

nulaire 4 qui présente une pluralité de trous 6 sensible-

ment circulaires, alignés en une série ordonnée dans la

direction longitudinale de la courroie et dans une posi-

tion centrale de la courroie, ainsi qu'il ressort de la

figure 2.

De même, on entend par le terme de "protubéran-

ce", une quelconque saillie radiale des poulies, pourvîu

qu'elle soit de forme et de profil appropriés pour péné-

trer dans lesdites ouvertures et engrener avec ces der-

nières. Ces protubérances seront appelées dans la suite les dents des poulies La structure de renforcement 5 est enrobée dans

le corps annulaire 4 en matière élastomère, qui peut pré-

senter, par exemple, une épaisseur de 4 à 5 mm dans cer-

taines applications.

Dans sa forme la plus générale, ladite structu-

re 5 comprend une première couche 8, munie d'une plurali-

té d'éléments de forme allongée, flexibles et continus

9, résistants à la traction, parallèles entre eux, orien-

tés dans la direction longitudinale de la courroie, au moins deux autres couches 10 et 11 munies d'éléments de

renforcement disposées parallèlement entre eux dans cha-

que couche et croisés par rapport à ceux de la couche ad- jacente. Les éléments de renforcement des couches 10 et

11 sont inclinés par rapport à la direction longitudina-

le de la courroie d'un angle inférieur à 50 '.

Les éléments de renforcement sont inclinés de

préférence d'un angle compris entre 10 et 45 .

Selon certaines réalisations particulières, les angles que les directions dans lesquelles les éléments de

renforcement sont orientés forment avec la direction lon-

gitudinale de la courroie peuvent être, dans deux exem-

ples différents, de 15 ou de 35 .

Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 2, les éléments de renforcement des deux couches et 11 sont des éléments de forme allongée, flexibles

et continus, 12 et 13, résistants à la traction, dispo-

sés parallèlement entre eux dans chaque couche et croi-

sés par rapport à ceux de la couche adjacente.

On entend ici par l'expression 'éléments flexi-

bles de forme allongée" des éléments présentant la forme

de cibles ou encore de monofilaments sensiblement inex-

tensibles, faits de diverses matières, par exemple, de matières textiles, ou encore, réalisés sous la forme de minces fils métalliques; en particulier, la définition

ci-dessus couvre les fibres de verre, les fibres de poly-

amide adamidique plus spécialement appelées les fibres de Kevlar, les fibres de polyester, les fibres de Nylon ou les fibres de différentes matières textiles telles que celles utilisées habituellement dans les courroies

de transmission connues, ou feutrées à haute orienta-

tion.

Dans certaines applications particulières desti-

nées à la transmission de grandes puissances, la structu-

re de renforcement 5 peut également comprendre une autre couche 14 de matière élastomère munie desdits éléments flexibles de forme allongée résistants à la traction 15

disposés d'une façon continue transversalement à la di-

rection longitudinale de la courroie; sur la couche 14,

peut être en outre disposée une couche de matière élasto-

*mère 16.

Au niveau de sa partie intérieure destinée à en-

trer en contact avec les poulies ou encore sur tout le tour et sur la face opposée, la courroie peut porter un revêtement anti-abrasif, généralement constitué par un tissu.

Ce revêtement anti-abrasif comprend de préféren-

ce deux tissus appliqués l'un sur l'autre avec interposi-

tion d'une couche de matière élastomère; le tissu le plus extérieur pourrait être un tissu autolubrifiant tel que celui cité dans le brevet italien n' 864 204, de la

même demanderesse.

Dans un exemple, lesdits tissus sont des tissus de Nylon caoutchoutés En variante par rapport à celui

précité, le revêtement anti-abrasif pourrait être réali-

sé, non pas en tissu, mais à base de mélanges feutrés, par exemple à base de polyester ou de Nylon ou encore de

Kevlar et matières analogues.

En particulier, la disposition de ces revête-

ments sur les faces opposées de la courroie permet d'in-

troduire de petites franges ou de minces bandes de tissu

à l'intérieur des trous au moment de la perforation ef-

fectuée sur le corps annulaire 4 pour former les trous 6, en assurant ainsi l'adhérence de ces petites bandes

contre les parois intérieures des trous.

On parvient de cette façon très avantageusement à favoriser le dégagement de la dent de la poulie des

trous de la courroie, et à réduire ou éliminer entière-

ment les phénomènes d'usure des parois des trous de la

courroie qui sont provoqués par ce dégagement des dents.

Selon une forme possible de réalisation, la 1 l

courroie comprend des éléments de forme allongée conti-

nus et flexibles, résistants à la traction, disposés dans un plan central à mi-épaisseur du corps annulaire;

lesdits éléments longitudinaux sont orientés dans la di-

rection longitudinale de la courroie tandis que toutes

les autres couches représentées sur la figure 2 sont dis-

posées dans des positions symétriques par rapport audit

plan central.

Cette réalisation est de nature à permettre

d'accoupler aussi bien l'une que l'autre face de la cour-

roie aux poulies correspondantes qui font partie de la transmission.

Dans cette réalisation, les trous de -la cour-

roie ont une section plus grande au niveau des faces de la courroie et une section plus faible au niveau du plan

central, à mi-épaisseur.

De cette façon, le léger état de compression au-

quel la couche la plus inférieure de la courroie est sou-

mise lorsque cette courroie s'enroule autour de là pou-

lie et la petite réduction consécutive de la surface de section du trou sur la face de la courroie en contact

avec la poulie sont compensés par la plus grande dimen-

sion initiale de cette section du trou; la section du trou située dans le plan central, à mi-épaisseur de la courroie, conserve un contour inchangé puisqu'elle est située sur l'axe neutre de la section résistante de la courroie.

Dans cette solution, il existe donc une condi-

tion d'engrènement parfait entre les trous de la cour-

roie et les dents de la poulie.

Dans une autre variante représentée sur la f igu-

re 4, la courroie comprend une structure dans laquelle

les couches 17 et 18 comportant des c&blés 19, 20 orien-

tés dans les directions croisées entre elles sont adja-

centes, flanc contre flanc et non pas dans la disposi-

tion représentée sur la f igure 2, ot les couches 10 et

11 étaient adjacentes par leurs faces intérieures.

Dans ce cas, la structure résistante prend une

forme en arête de poisson entièrement équivalente à cel-

le de la figure 2 en ce qui concerne le renforcement au-

tour des trous 6.

Dans d'autres formes de réalisations, la structu- re 5 peut comprendre encore plus d'une paire de couches de câblés croisés, par exemple deux paires de couches, avec le même angle d'inclinaison des câblés par rapport à la direction longitudinale de la courroie, ou bien, par exemple, une première paire qui comprend des câblés

croisés et inclinés de 35 sur la direction longitudina-

le de la courroie et une deuxième paire qui comprend des

câblés croisés entre eux dans les deux couches et incli-

nés d'un angle de 45 sur la direction longitudinale de

la courroie.

Sur la figure 5, on a représenté une courroie

dans laquelle les éléments longitudinaux 21 sont dispo-

sés exclusivement dans des positions latérales par rap-

port aux trous 6 y dans ce cas également, la structure

résistante autour du trou 6 est équivalente à celle re-

présentée sur les figures 2 et 4.

En effet, les éléments 21 placés dans des posi-

tions latérales par rapport aux troue constituent le dispo-

sitif auquel est ancrée la partie de renforcement dispo-

sée autour des trous.

La courroie représentée sur la figure 6 est ana-

logue à celle représentée sur la figure 2, qui comprend un corps annulaire 4 en élastomère dans lequel est noyée

une structure résistante.

Dans cette réalisation, il existe également une première coqche 22 comportant des câblés longitudinaux 23 et une couche 24 comportant des câblés et éléments de

renforcement transversaux 25 mais les couches intermé-

diaires 26, 27 comprennent, comme éléments de renforce-

ment dans les deux couches, une pluralité de fibres dis-

continues 28, 29, indiquées en traits interrompus, qui

sont orientées dans le mélange élastomère selon deux di-

rections principales inclinées l'une par rapport à l'au-

tre dans les deux couches, de la même façon que les câ-

blés 12 et 13 de la figure 2.

Ces fibres discontinues de longueur limitée peu-

vent être de type minéral, par exemple, des fibres de verre, ou d'une matière textile, par exemple, dans une forme préférée, elles peuvent être constituées par des particules de Kevlar noyées et convenablement orientées

dans un mélange de matière élastomère.

Dans certaines applications, ces particules de Kevlar peuvent avoir une longueur comprise entre 2 et mm, et, selon un exemple, un diamètre d'environ

0,1 mm.

Le poids en pourcentage des fibres par rapport au poids total du mélange formant chaque couche 26 ou 27

pourrait être compris entre 5 % et 20 %.

Le module à la traction de ce type de fibres

est de l'ordre de grandeur de celui de l'acier.

Le mélange élastomère est de préférence à base

de caoutchouc de néoprène Chaque couche est préparée se-

lon des techniques connues, dans lesquelles un mélange comprenant des fibres dispersées intérieurement est

transformé par tréfilage ou calandrage-en une forme apla-

tie o les fibres de Kevlar sont orientées parallèlement à la direction principale du profil, puis coupées ainsi qu'il est connu pour former des couches dans lesquelles

les fibres sont orientées dans la direction voulue.

La courroie de la figure 6 équivaut à celle de la figure 2 et elle se distingue de cette dernière par une plus grande rigidité, due aux couches contenant des

fibres de Kevlar.

Sur la figure 7, on a représenté une courroie qui est entièrement identique aux caractéristiques de la courroie de la figure 2, avec cette différence qu'elle présente une pluralité de trous 30, 31 disposés en files parallèles, de préférence décalés les uns par rapport

aux autres, comme représenté sur cette même figure.

La courroie de la figure 7 peut avantageusement être utilisée en engrènement avec des poulies comprenant

des dents disposées en files parallèles et décalées en-

tre elles, lorsqu'on a à transmettre de grandes puissan-

ces; lesdites files peuvent être, par exemple, au nom-

bre de deux ou en plus grand nombre.

Conformément au principe fondamental de l'in-

vention, ces trous disposés en files parallèles doivent être disposés de manière à ménager entre deux files de

trous un espace continu sans interruption d'aucune sor-

te, espace qui est nécessaire pour la présence d'élé-

ments de renforcement continus orientés dans la direc-

tion longitudinale de la courroie.

Selon d'autres formes de réalisation, les trous

de la courroie pourraient posséder des contours diffé-

rents du contour circulaire Par exemple, sur la figure

8, on a représenté une courroie caractérisée en ce qu'el-

le présente un contour de trous 32 ovalisé, et par consé-

quent plus allongé dans la direction transversale de la courroie, afin de réduire la pression spécifique due à l'impact de la dent de la poulie lorsqu'elle engrène

avec le trou de la courroie. Par ailleurs, le profil du trou qui traverse le

corps annulaire peut encore être très étendu dans la di-

rection transversale de la courroie, avec une forme sen-

siblement semi-circulaire, comme représenté en 33 sur la figure 9; cette forme n'est valable que dans le cas o

la courroie circule dans un seul sens de marche.

Les diverses formes de réalisation de la cour-

roie selon l'invention ont été représentées jusqu'à pré-

sent avec des trous ou ouvertures qui traversent l'épais-

seur de la courroie.

Toutefois, toutes les solutions dans lesquelles on trouve des ouvertures non traversantes, qui peuvent être obtenues avantageusement avec des instruments munis

de petites fraises ou, avec des dispositions appro-

priées, par moulage, restent dans les limites du princi-

pe de l'invention.

Par exemple, dans le cas d'une courroie desti-

née à engrener sur les deux faces, les ouvertures pour-

raient s'étendre de chacune des faces vers le plan mé-

dian central, le fond des ouvertures étant en pratique

défini par ce plan médian, dans lequel les éléments lon-

gitudinaux sont disposés.

Ces ouvertures pourraient atteindre les couches

de renforcement les plus proches de la face de la cour-

roie sans attaquer aucun élément de renforcement.

Egalement selon cette variante, on a représenté

sur la figure 10 une courroie analogue à celle des figu-

res précédentes, avec cette différence que les ouvertu-

res 34 ne sont pas traversantes, comme on le voit claire-

ment en observant la couche contenant les câblés longitu-

dinaux de rev Otement extérieur sur la face opposée à cel-

le qui est intéressée par l Vengrènement, qui est elle aussi munie d'un tissu anti-abrasif O Sur la figure Il, on a encore représenté une courroie présentant des-ouvertures 35 sur la face 36 qui est destinée à entrer en contact avec la poulie e comme on peut le voir, ces ouvertures ne sont pas traversantes

et n'intéressent pas par leur profondeur les câblés lon-

gitudinaux 37 ni les cablés 38 inclinés par rapport à la

direction longitudinale de la courroie.

Sur la figure 12, on a représenté une courroie sensiblement analogue à celle décrite jusqulâ présent, avec cette différence que les couches de renforcement

39, 40 qui contiennent des câblés 41, 42 inclinés d'an-

gles symétriques par rapport à la direction longitudina-

le, sont disposées en contact avec les faces opposées de

la couche 43 qui contient les chblés longitudinaux 44.

La courroie comprend en outre des couches conte-

nant des c&blés transversaux, 'qui sont en contact avec

les couches de revêtement, comme on l'a représenté clai-

rement sur le dessin.

Les ouvertures 45 de la courroie pourraient être, non pas traversantes comme on l'a représenté sur la figure 12 mais non traversantes, à savoir, comme on

l'a indiqué par exemple sur les figures 10 et 11.

Dans une forme particulière de réalisation, la courroie est caractérisée par une structure de renforce-

ment qui comprend encore des éléments longitudinaux con-

tinus et, en outre, en qualité d'éléments inclines par

rapport à la direction longitudinale, des câblés ou fila-

ments appartenant à un tissu.

Le tissu de type carré, par exemple composé de câblés de coton, de polyester, ou de Xevlar, est découpé

selon des techniques connues, dans des directions incli-

nées d'environ 450 par rapport à la direction de la chaf-

ne puis il est étiré de manière à former dans l'applica-

tion à la courroie, des losanges dont les câtés présen-

tent sensiblement les directions inclinées spécifiées ci-dessus par rapport à la direction longitudinale de la courroie.

Naturellement, les tissus pourraient être pré-

vus en nombre supérieur à un, pour augmenter la capacité de résistance de l'ensemble de la courroie Le tissu est

de préférence un tissu caoutchouté imprégné de caout-

chouc liquide ou en solution.

Dans toutes les réalisations citées, il existe certaines réalisations préférées en ce qui concerne les

grandeurs géométriques de la courroie.

Comme on l'a représenté sur la figure 13, si on désigne par P la distance entre deux trous successifs de la courroie et par D le diamètre de trou de la courroie,

on a constaté que cette distance P peut être liée au dia-

mètre D par un rapport contenu dans l'intervalle de va-

leurs suivant P = 1,25 D et P = 2,5 D Cette relation est également valable dans le

cas de trous qui possèdent un contour différent du con-

tour circulaire, D désignant dans ce cas, la dimension maximale du trou dans la direction longitudinale de la courroie. En particulier, les parties de la courroie qui sont latérales aux trous et continues dans la direction

longitudinale ont une largeur 1 dont le rapport à la lar-

geur totale L est compris dans l'intervalle 1 = 0,1 L et 1 = 0,40 L On décrira maintenant le comportement de la

courroie sous l'effort pendant la transmission du mouve-

ment. Dans cette situation, le brin de la courroie qui est représenté sur la figure 13 est tendu entre la poulie motrice et la poulie réceptrice; en effet, les trous des segments de la courroie (non représentés) qui engrènent avec les poulies motrice et réceptrice mettent en traction les cablés longitudinaux inextensibles qui constituent un ancrage d'une configuration pratiquement invariable relativement aux trous disposés en position

centrale par rapport à la courroie dans le segment consi-

déré sur la figure 3.

Si l'on suppose maintenant que le trou 46 est soumis à la poussée résultante F transmise par une dent de la poulie, on observe que cet effort se transmet, par l'intermédiaire du câblé 47, aux câblés 48, 49 et que, à leur tour, ces derniers déchargent l'effort total

en parties égales sur les câblés longitudinaux 50, 51.

La transmission de l'effort entre les câblés 48, 49 croisés entre eux et les câblés longitudinaux 50,

51, est totale et immédiate en ce sens que tous les c 1-

blés sont pratiquement directement en contact entre eux

et qu'ils sont liés les uns aux autres par la réticula-

tion de la matière élastomère dans laquelle ils sont noyés, Dans la transmission de l'effort des parois du

trou aux câblés longitudinaux, on observe que la trans-

mission des composantes transversales est de faible va-

leur et qu'elle n'est pas de nature à altérer sensible-

ment le parallélisme des câblés longitudinaux.

Cette caractéristique dérive avantageusement du choix précédemment adopté pour les angles d'inclinaison

des câblés croisés entre eux dans les deux couches adja-

centes des structures de renforcement de la courroie.

On évite donc les déformations des profils du contour des trous de la courroie et étant donné que les trous qui ne sont pas encore en engrènement conservent

une configuration invariée, on obtient au moment appro-

prié un engrènement correct et progressif de ces trous

avec les dents des poulies.

La courroie présente l'avantage de pouvoir être

fabriquée à l'échelle industrielle en utilisant des ou-

tillages déjà répandus dans la technique, principale-

ment, un tambour de confection et un dispositif de vulca-

nisation.

Le tambour de confection est de forme cylindri-

que, du type rétractable, et possède une dimension suffi-

sante pour permettre de fabriquer simultanément plu-

sieurs courroies.

Sur le tambour mis en rotation, on enroule pro-

gressivement les différentes couches représentées sur

les figures, jusqu'à ce qu'on ait formé un manchon cylin-

drique, qui est ensuite découpé par des couteaux appro-

priés, selon des plans contigus, perpendiculaires à

l'axe du tambour; de cette façon, le manchon cylindri-

que formé sur le tambour est divisé en une pluralité de

courroies juxtaposées.

La vulcanisation peut se produire, par exemple,

en introduisant le tambour dans des autoclaves appro-

priés dans lesquels est disposée une membrane flexible

qui est pressée contre la surface extérieure des cour-

roies pour garantir une pression de moulage uniforme et

suffisante pendant la vulcanisation.

-On effectue ensuite sur le produit vulcanisé les perforations nécessaires pour la formation des trous

à travers le corps annulaire de chaque courroie.

En variante de ce qui a été dit précédemment, les trous traversant la courroie pourraient être formés par des procédés de moulage de la matière élastomère de

la courroie autour d'une âme centrale, intérieure au mou-

le et qui comprend des protubérances appropriées, capa-

bles de donner le contour voulu des trous. Les courroies définies par la caractéristique de grande flexibilité et de grande légèreté présentent de nombreux avantages, en effet, la présence de câblés textiles ou de fibres discontinues de Kevlar permet au

corps de la courroie de s'adapter à toute variation brus-

que de l'alignement des arbres des poulies qui font par-

tie de la transmission, par exemple en raison de cahots

lorsque la courroie constitue l'un des organes d'un véhi-

cule automobile.

En pratique, la courroie selon l'invention pré-

sente une rigidité de flexion pratiquement nulle dans la

direction longitudinale.

* Cette caractéristique est due, non seulement à

l'utilisation particulière d'éléments flexibles, en par-

ticulier de câblés textiles mais, en outre, à la largeur des trous formés dans le corps annulaire, en d'autres termees, même si l'on recourt d des matières élastomères, l'alternance de trous et de parties pleines contribue à

donner une très grande flexibilité et une très grande lé-

gèreté.

Grâce à cette caractéristique de très grande

flexibilité et de très grande légèreté, la courroie se-

lon l'invention peut donc favorablement s'adapter à n'im-

porte quel parcours entre des poulies dont les arbres

sont disposés d'une façon quelconque.

En particulier, en raison de la caractéristique

de légèreté très poussée, les courroies selon l'inven-

tion sont pratiquement exemptes de vibrations mécaniques

de grande intensité.

La légéreté est encore particulièrement favora-

ble dans les courroies de transmission selon l'invention

destinées à travailler sur les deux faces.

L'avantage est évident comparativement aux cour-

roies dentées traditionnelles dans lesquelles les masses à transporter sur les deux faces, qui sont constituées par des dents disposées en porteà-faux par rapport au corps annulaire, sont plus grandes que celles de la cour-

roie selon l'invention.

Un autre avantage de l'invention réside dans la formation plus simple et plus économique des courroies décrites, comparativement aux courroies dentées, dans

les cas o l'on doit fournir un produit destiné à engre-

ner sur les deux faces, En effet, dans les courroies à double crantage traditionnelles, destinées à certaines applications, on peut se heurter à des problèmes dans l'alignement des dents supérieures et des dents inférieures pendant le

procédé de fabrication.

Dans les courroies selon l'invention, la perfo-

ration traversant l'épaisseur de la courroie, avec forma-

tion consécutive de trous traversants, permet un aligne-

ment précis entre les parties destinées à l'engrènement

sur les deux faces de la courroie.

Les jonctions sont en outre facilitées, pour des raisons évidentes, en particulier grâce à la forme plate de la courroie; la fabrication de ces types de courroies en longueurs illimitées est donc possible dans

des conditions très avantageuses.

Il va de soi que différentes modifications pour-

ront être apportées par l'homme de l'art aux modes de ré-

alisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution des moyens techniques équivalents, sans

pour cela sortir du cadre de l'invention.

Claims (12)

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

1 Courroie pour la transmission du mouvement

entre deux poulies, comprenant un corps annulaire en ma-

tière élastomère, ladite courroie étant caractérisée en

ce qu'elle comprend un corps annulaire ( 4) de forme pla-

te, renforcé d'éléments de forme allongée, continus et flexibles ( 9, 21, 23, 37, 44, 47, 50, 51) orientés dans la direction longitudinale de la courroie, au moins une pluralité d'ouvertures ( 6, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 45, 46), ménagées dans ledit corps annulaire ( 4), alignées

dans la direction longitudinale de la courroie, pour en-

grener avec des protubérances correspondantes ( 7) des

poulies ( 2, 3), lesdites ouvertures intéressant une par-

tie de la largeur de la courroie, ledit corps annulaire ( 4) étant muni d'éléments de renforcement ( 12, 19, 41, 48, 28, 38) dans une première direction inclinée sur la

direction longitudinale de la courroie et d'autres élé-

ments de renforcement ( 13, 20, 42, 49, 29, 38) orientés

parallèlement entre eux dans une deuxième direction in-

clinée sur la direction longitudinale de la courroie, de façon sensiblement symétrique par rapport à la première direction. 2 Courroie pour la transmission de mouvement

entre deux poulies selon la revendication 1, caractéri-

sée en ce que lesdites ouvertures ( 6, 30, 31, 32, 33,

45, 46) sont traversantes.

3 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que lesdits éléments de renforcement ( 12,

13, 19, 20, 41, 42, 48, 49, 28, 29), sont inclinés symé-

triquement sur la direction longitudinale de la cour-

roie, avec des angles compris entre 10 et 50 .

4 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que lesdits éléments de renforcement ( 9, 12,

13, 19, 20, 41, 42, 48, 49, 23, 37, 38, 44, 50, 51, 15,

, 28, 29) sont des éléments de forme allongée, flexi-

blesl présentés sous la forme de câblés, de filaments ou analogues. Courroie selon la revendication 1, caracté- risée en ce que lesdits éléments de renforcement ( 28,

29) sont constitués par des fibres discontinues orien-

tées dans lesdites directions inclinées sur la direction

longitudinale de la courroie.

6 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que lesdits éléments de renforcement ( 12, 13, 19, 20, 38, 41, 42, 48, 49, 28, 29) sont disposés en deux couches < 10, 11, 26, 27, 39, 40), les éléments de

renforcement des deux couches étant inclinés symétrique-

ment par rapport à la direction longitudinale de la cour-

roie.

7 Courroie selon la revendication 5, caracté-

risée en ce que les couches ( 10, 11, 26, 27)sont directe-

ment superposées l'une à l'autre.

8 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce qu'elle comprend des éléments de forme allon-

gée ( 15, -25, 47), flexibles, résistants à la traction,

noyés dans ledit corps annulaire, orientés transversale-

ment aux éléments de forme allongée longitudinaux ( 9,

23, 44, 47).

9 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce qu'elle comprend des éléments de forme allon-

gée ( 44), flexibles, résistants à la traction, disposés dans un plan central à mi-épaisseur du corps annulaire et qu'elle comprend les autres couches ( 39, 40) munies d'éléments de renforcement ( 41, 47) dans des positions

symétriques par rapport audit plan central.

10 Courroie selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend un

revêtement anti-abrasif sur la surface dudit corps annu-

laire qui est destinée à s'appuyer sur les poulies, des parties dudit revêtement anti-abrasif étant introduites dans lesdites ouvertures ( 6, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 45)

de la courroie.

11 Courroie selon la revendication 10, carac-

térisée en ce que ledit revêtement anti-abrasif possède

des caractéristiques autolubrifiantes.

12 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que ledit corps annulaire ( 4) comprend une pluralité d'ouvertures ( 30, 31) disposées successivement en deux files parallèles, tandis qu'entre ces files, est

interposée une zone longitudinale continue sans interrup-

tion d'aucune sorte, lesdits éléments longitudinaux con-

tinus ( 21) étant disposés dans cette zone.

13 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que lesdits éléments de forme allongée longi-

tudinaux ( 21) sont disposés exclusivement dans des posi-

tions latérales par rapport auxdites ouvertures ( 6).

14 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce qu'elle comprend un tissu carré étiré dans la direction longitudinale, les éléments de renforcement du tissu finissant par être orientés sensiblement sur

les deux directions précitées.