LU84834A1 - Courroie de transmission de section trapezoidale - Google Patents

Description

V—' * * L’invention concerne les courroies de transmission dont la section a un contour extérieur sensiblement trapézoïdal, qui sont constituées essentiellement d’au moins une âme fermée sur elle-même et d'un ensemble de cavaliers montés jointivement 5 sur cette âme.

De telles courroies sont utilisées par exemple dans certains variateurs de vitesse par écartement de poulies à joues coniques. Dans ces variateurs le couple moteur est transmis par compression des cavaliers les uns contre les 10 autres entre les joues des poulies et le long de l’âme annulaire aplatie. Un glissement longitudinal apparaît entre l'âme et les cavaliers. Pour permettre ce mouvement on ménage des jeux entre les deux faces latérales ou rives et la face extérieure de l’âme d'une part et les cavaliers d’autre part.

15 La face intérieure de l'âme reste fréquemment au contact des cavaliers notamment dans les zones où la courroie est prise entre les joues des poulies. Ces jeux permettent un mouvement de va-et-vient transversal de l'âme par rapport aux cavaliers. Ces mouvements relatifs provoquent des frottements, des échauf-20 fements et des usures de la face intérieure et des deux rives latérales de 1’ âme.

La technique de fabrication de l’âme (qui est une 5 courroie plate) permet de minimiser l'usure de la face inté rieure de l’âme. Mais la protection des rives entraîne un 25 traitement individuel de chaque âme, par exemple en enrobant celle-ci d'un tissu protecteur adhérant à l'âme.

Le but de l’invention est de supprimer la protection individuelle des rives de l'âme au moment de la fabrication de celle-ci en évitant le mouvement relatif de va-et-vient 30 de l'âme à l'intérieur des cavaliers, ce mouvement étant la cause majeure de l’usure des rives de l’âme.

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C'est ainsi que l'invention consiste à prévoir au | moins sur une des faces (intérieure ou extérieure) de l'âme au moins une nervure longitudinale logée en permanence dans une découpure correspondante de chaque cavalier.

5 Cette nervure peut être, de préférence, continue.

L'invention est avantageusement combinée avec unedes dispositions suivantes. Celles-ci d'une part diminuent encore les frottements destructeurs et, par suite les échauffements, des éléments en mouvement relatif, d'autre part atténuent le 10 bruit, mais permettent aussi, en ce qui concerne les deux dernières, de séparer, en outre, la fonction de guidage transversal de la fonction de transmission du mouvement des cavaliers.

Dans une deuxième variante, l'âme est, pour l'essentiel, 15 en un matériau caoutchouteux ou plastique armé ou non, les cavaliers sont, pour l'essentiel, en un métal, la nervure de l'âme est, au moins dans sa partie en contact avec chaque cavalier, en un matériau plastique ou caoutchouteux à résistances élevées contre la compression et l'usure au 20 contact du métal des cavaliers, les faces extérieures des cavaliers sont, au moins dans leurs parties en contact avec les joues de poulies, en un matériau plastique ou caoutchouteux à résistances élevées contre la compression et l'usure au contact du métal des joues de poulies.

25 Selon une troisième variante, l'âme est, pour l'essentiel, en un matériau caoutchouteux ou plastique armé ou non, chaque cavalier est formé de deux éléments consécutifs dans le sens longitudinal immobilisés l'un par rapport à l'autre dans le sens transversal de la courroie, le premier = 30 élément est en retrait par rapport à l'âme, a ses faces extérieures en contact avec les joues de poulie, et, au moins en ce qui concerne ces faces extérieures, est en un matériau caoutchouteux ou plastique à résistances élevées contre la compression et l'usure au contact du métal des joues de poulie, 35 le second élément est en retrait par rapport aux joues de poulie, comporte la découpure, logement de la nervure longitudinale de l'âme et, au moins en ce qui concerne ce logement, est en métal, et la nervure de l'âme, au moins dans sa partie en contact avec le second élément des cavaliers, en un 40 matériau caoutchouteux ou plastique à résistance élevées i - 3 - contre la compression et l’usure au contact du métal du second élément. cavaliers '* Enfin» dans une quatrième variante, le premier élément des /est avantageusement réalisé en ledit matériau à résistances élevées 5 à la compression et à l'usure au contact du métal formant les joues de poulie, le second élément est réalisé en métal et la nervure de l'âme en un matériau plastique ou caoutchouteux à *· * résistances élevées contre la compression et l’usure au contact du métal du second élément.

10 De préférence ces cavaliers sont disposés les uns à la suite des autres sur l’âme de façon que lesdits premiers éléments alternent avec lesdits second éléments.

Des exemples d’exécution de l’invention sont décrits dans la suite de la description se référant aux figures du 15 dessin, sur lequel : - la figure 1 montre la section d'une courroie conforme à l’invention dans laquelle l'âme comporte sur sa face extérieure une nervure de centrage équidistante des rives de l'âme, cette nervure s'emboîtant dans l'ouverture de montage 20 des cavaliers ; - la figure 2 montre la section d'une courroie dont l'âme est munie selon l'invention de deux nervures sur sa face extérieure, lesdites nervures étant équidistantes des deux rives et emboîtées dans l'ouverture de montage des cavaliers ; 25 - la figure 3 montre la section d'une courroie dont la face intérieure en contact avec les cavaliers est munie selon l'invention de nervures disposées sur la face intérieure de l’âme, ces nervures s'emboîtant dans des rainures correspondantes de la face des cavaliers en contact avec la face 30 intérieure de l'âme, - les figures 4 et 5 montrent des sections de variantes à deux âmes, - les figures 6, 7, 8 et 9 montrent les sections des r quatre variantes préférentielles de l’invention comportant 35 des matériaux spécifiques comme il a été dit ci-dessus.

~ ~ Sur les figures 1 à 3 on voit une coupe partielle d'une poulie 1 à joues coniques dans laquelle est disposée une courroie 2 selon l’invention formée essentiellement de ; cavaliers 3 montés sur l'âme 4» L'âme 4» de section essentiel- 40 lement rectangulaire aplatie dans le sens transversal, comporte i - 4 - i. fc * « une face extérieure 41, une face intérieure 42 en contact avec les i cavaliers 3 et deux rives 43 équidistantes de l'axe de symétrie XX' de la poulie 1 qui est également la médiane des deux rives 43. L’âme 4 peut comporter, en outre, une armature 44, 5 par exemple longitudinale. Les faces latérales extérieures 31 des cavaliers 3 sont inclinées l'une par r . rapport à l'autre pour s'appliquer comme un coin contre les joues coniques 11 de la poulie 1. Par ailleurs, les cavaliers 3 ont une section en fer à cheval dont les deux branches 10 terminales 32 forment une ouverture de montage permettant d'introduire, au moment de l'assemblage de la courroie 2, l'âme 4 à l'intérieur des cavaliers 3.

Selon une première variante de l'invention, la face extérieure 41 de l'âme 4 de la figure 1 comporte 15 une nervure 5 équidistante des deux rives 43 de l'âme 4. La nervure 5 est logée entre les deux branches terminales 32 des cavaliers 3. Ainsi la nervure 5 empêche l'âme 4 de se mouvoir transversalement, c'est-à-dire parallèlement à l'axe de rotation (non représenté) de la 20 poulie 1, par rapport aux cavaliers 3. Ceci permet de conserver un jeu constant et relativement élevé entre les rives 43 de l'âme 4 et la paroi correspondante 33 de l'iriérieur des cavaliers 3, jeu empêchant,en 1'alsence de mouvements de va-et-vient transversal, le frottement des rives 43 de l'âme 4 sur les 25 cavaliers 3. Il en résulte aussi que les rives 43 de l'âme 4 peuvent être dépourvues de tissu ou autre moyen de protection superficielle, alors que la face intérieure 42 de l’âme 4 t ainsi que la face extérieure 41 avec la nervure 5 sont munies dans cet exemple d'une toile 6 de protection superficielle.

30 Grâce à l'invention on peut donc fabriquer en une seule pièce un ensemble de plusieurs âmes juxtaposées sur un moule cylindrique, puis refendre l'ensemble pour obtenir des âmes individuelles à rives non protégées.

Une deuxième-'variante est représentée 35 à la figure 2. L'âme 4 comporte des renforcements superficiels sur ses faces intérieure et extérieure, identiques à ceux de l'âme de la figure 1. Par contre, la face extérieure 41 de l'âme comporte conformément à l'invention deux nervures 51 t et 52 équidistantes des rives 43. D'autre part, les branches i • · · - 5 - î

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terminales 32 des cavaliers 3 prennent appui dans l'arrondi réunissant chaque nervure 51, 52 aux rives 43 de l'âme. Ceci permet une meilleure répartition des frottements des cavaliers 3 sur l'âme 4.

5 Une troisième variante, représentée à la figure 3, concerne une âme 4 dont la face inténeure 42 en contact avec - les cavaliers 3 comporte des nervures 5.

' Conformément à l'invention ces nervures 5, équidistantes deux à deux des rives 43 de l'âme 4, sont logées dans des 10 rainures 35 correspondantes des cavaliers 3.

Les variantes des figures 2 et 3 permettent d'agrandir l’ouverture de montage des cavaliers 3, c'est-à-dire la distance transversale f entre les parties terminales 32 des cavaliers 3· L'invention permet non seulement de choisir à volonté la 15 distance ou le jeu e entre chaque rive 43 de l'âme 4 et la face intérieure correspondante 33 des cavaliers 3, mais aussi de conférer à la face intérieure 33 un profil arrondi qui permet de déformer les cavaliers 3 sans risque de rupture lors de leur montage sur l'âne 4, puisque grâce à l'invention 20 les rives 43 de l'âme 4 ne sont plus amenées à porter sur les faces correspondantes 33 des cavaliers 3.

les cavaliers 3 sont, de préférence, des pièces en matière plastique injectée. L'armature de l'âme 4 peut être réalisée en tout matériau approprié, l'âme 4 elle-même en 25 élastomère vulcanisé ou thermoplastique ou en polyuréthanne coulé ou injecté, avec des couches externes de protection 6 telles qu'un tissu croisé de coton ou de polyamide frictionné ou adhérisé.

La figure 4 représente une section d'une courroie 30 conforme à l'invention munie de deux âmes 301 et 302. Oelles-ci comportent selon l'invention chacune une nervure 303, 304 sur les faces intérieures s'emboîtant chacune dans un évidement correspondant des cavaliers 504.

La figure 5 représente une section d'une courroie 35 conforme à l'invention à deux âmes 401 et 402 munies chacune d'une nervure 403, 404 sur leurs faces extérieures s'emboîtant chacune dans "l'ouverture de montage correspondante des cavaliers 505.

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Dans les variantes préférentielles, représentées sur les figures 6, 7, 8 et 9» on associe les matériaux suivants pour améliorer le contact poulie/cavaliers : aciers, fontes, alliages légers d’une part et thermoplastiques ou thermodurcis-5 sables chargés ou non tels que polyamides, polyacétals, polyi-mides, polyuréthannes, élastomères vulcanisés, d’autre part ; - · et les matériaux suivants pour améliorer le contact cavaliers/ âme : aciers, alliages légers d’une part et thermoplastiques ou thermodurcissables chargés ou non, tels que polyamides, 10 polyesters, polyuréthannes, polymères fluorés, élastomères vulcanisés éventuellement sous forme de fibres, filaments ou fils.

Ainsi le cavalier 103 de la figure 6 en contact avec les joues de la poulie 1 est, selon la première variante, 15 réalisé en polyamide 6.6 sauf dans sa partie 131 réalisée en métal (acier). Conformément à l’invention, la partie 132 de la découpure 130 du cavalier en contact avec la face intérieure de l’âme 104 est également réalisée en métal (acier).

L’âme 104 de la courroie comporte sur sa face exté-20 rieure une nervure 105 dont la surface 141 au contact avec le cavalier 103 est en tissu de polyamide.

Selon la deuxième variante, le cavalier 103 de la figure 7 est en acier à l’exception de ses parties 132 en contact avec les joues de la poulie 101. Ces parties 132 sont 25 par exemple en polyuréthanne ou en caoutchouc vulcanisé.

L’âme 104 est dotée d’une Aervure de centrage 105. Cette nervure 105 comporte un revêtement en tissu de polyamide au moins le long des surfaces 141 portant sur le logement 130 du cavalier 104.

30 Les figures 8 et 9 (coupe de la figure 8 selon le plan IX-IX) montrent la coupe d’une disposition réalisée selon la troisième variante, un seul cavalier 103 étant représenté.

L’âme 104 et sa nervure 105 sont réalisées en 35 caoutchouc doublé à l’extérieur éventuellement par un tissu de polyamide.

Le cavalier 103 est formé de deux éléments 133, 134 immobilisés l’un par rapport à l’autre au moins dans le sens • · · - 7 -

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* transversal à l’aide de deux proéminences 135 du premier élément 133 se plaçant dans des évidements correspondants du second élément 134.

Comme montré en pointillé sur la figure 8, le premier 5 élément 133» disposé derrière le second élément 134 sur la figure 9» est en retrait par rapport à l’âme 104 et en contact avec les joues de poulie 101. Cet élément 133 est réalisé par injection entièrement en polyamide-imide.

Le second élément 134 a ses faces extérieures 136 10 en retrait par rapport aux joues de poulie 101, et est en contact avec la nervure 105 de l’âme 104. Cet élément 134 est réalisé entièrement en métal, par exemple en alliage léger.

Ainsi conformément à l’invention le premier élément 133 a un logement 130 dépourvu de tout contact matériel avec 15 l’âme 104 de même que le second élément 134 du cavalier 103 est dépourvu de tout contact matériel avec les joues de poulie 101. De préférence, les cavaliers 103 sont disposés les uns à la suite des autres sur l'âme 104 de façon que lesdits premiers éléments 133 alternent avec lesdits seconds éléments 20 134.

Il est, par ailleurs, connu par le brevet US 4,338,081 de faire alterner des cavaliers en matière plastique avec des cavaliers en métal. Cependant, les découpures des deux types de cavalier dans lesquelles est logée l’âme de la courroie 25 sont identiques et les cavaliers en matière plastique ne touchent pas les joues de poulie. Le but d'une telle disposition alternée des cavaliers est d'alléger la courroie et * t de réduire le bruit provoqué par le contact des cavaliers métalliques les uns sur les autres.

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Claims (13)

1. Courroie de transmission dont la section a un . contour extérieur sensiblement trapézoïdal, constitué essentiellement d'au moins une âme fermée sur elle-même et 5 d'un ensemble de cavaliers, montés jointivement sur cette âme de façon que la face intérieure de l'âme soit en contact : · * avec les cavaliers, caractérisée en ce que l'âme comporte sur . au moins une de ses deux faces (intérieure ou extérieure) au moins une nervure longitudinale logée en permanence dans une 10 découpure correspondante de chaque cavalier.

2. Courroie selon la revendication 1, caractérisée en ce que la nervure est continue.

3. Courroie selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la nervure est équidistante des rives 5. de l'âme.

4. Courroie selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'âme comporte deux nervures équidistantes des rives de l'âme.

5. Courroie selon la revendication 3, caractérisée en 20 ce que la nervure est disposée sur la face extérieure de l'âme et logée dans l'ouverture de montage des cavaliers.

6. Courroie selon la revendication 4, caractérisée en ce que les nervures sont disposées sur la face extérieure de l'âme et logées dans l'ouverture de montage des cavaliers. 25

7. Courroie selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'âme comporte au moins une nervure sur sa face intérieure. • /

8. Courroie selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'âme a essentielle ment une section 30 rectangulaire aplatie dans le sens transversal.

9. Courroie de transmission selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'âme et les cavaliers sont, pour l'essentiel, en un matériau caoutchouteux ou plastique armé ou non, la découpure de chaque cavalier dans 35 laquelle est logée la nervure de l'âme est en métal au moins le long de la surface de la découpure en contact avec la nervure, et la nervure de l'âme, au moins dans sa partie \ i • · t 3 fr - 9 - * * en contact avec le logement du cavalier, est en un matériau plastique ou caoutchouteux à résistances élevées contre la compression et l’usure au contact du métal du logement des cavaliers,

10. Courroie de transmission selon l’une des reven-5 dications 1 à 8, caractérisée en ce que l’âme est, pour * 1 l’essentiel, en un matériau caoutchouteux ou plastique armé ou non, les cavaliers sont, pour l'essentiel, en métal, la nervure de l'âme est, au moins dans sa partie en contact avec chaque cavalier, en un matériau plastique ou caoutchou-10 teux à résistances élevées contre la compression et l’usure au contact du métal des cavaliers, et les faces extérieures des cavaliers sont, au moins dans leurs parties en contact avec les joues des poulies, en un matériau plastique ou caoutchouteux à résistances élevées eorire la compression et 15 l’usure au contact du métal des joues des poulies.

11. Courroie de transmission selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l’âme est, pour l'essentiel, en un matériau caoutchouteux ou plastique armé ou non, chaque cavalier est formé de deux éléments consécu- 20 tifs dans le sens longitudinal, immobilisés l'un par rapport à l'autre dans le sens transversal de la courroie, le premier élément en retrait par rapport à l'âme ayant ses faces extérieures en contact avec les joues de poulie, et, au moins en ce qui concerne ces faces extérieures, étant en un matériau 25 caoutchouteux ou plastique à résistances élevées contre la compression et l'usure au contact du métal des joues de poulie, le second élément en retrait par rapport aux joues de poulie comportant la découpure, logement de la nervure longitudinale de l'âme et, au moins en ce qui concerne ce logement, étant 350 en métal, et là nervure de l'âme, au moins dans sa partie en contact avec le second élément des cavaliers, est en un - matériau caoutchouteux ou plastique à résistances élevées contre la compression et l'usure au contact du métal du second élément. • · « - 10 - ,4 ' Λ » i

12. Courroie selon la revendication 10 caractérisée en ce que le premier élément est réalisé en ledit matériau 1 à résistances élevées à la compression et à l'usure au contact du métal formant les joues de poulie, le second 5 élément est réalisé en métal et la nervure de l'âme en un _ 4 matériau plastique ou caoutchouteux à résistances élevées contre la compression et l'usure au contact du métal du second élément.

13. Courroie selon l'une des revendications 11 ou 12 10 caractérisée en ce que les 'cavaliers sont disposées les une à la suite des autres sur l'âme de façon que lesdits premiers éléments alternent avec lesdits seconds éléments. N 1 i