LU85938A1

LU85938A1 - Poulie pour une transmission synchrone a courroie dentee en un materiau polymere et transmission correspondante

Info

Publication number: LU85938A1
Application number: LU85938A
Authority: LU
Inventors: Vincenzo Macchiarulo; Ezio Marcelli
Original assignee: Pirelli Transmissioni Ind Spa
Priority date: 1984-06-11
Filing date: 1985-06-10
Publication date: 1986-01-22
Also published as: DK160520B; AU585864B2; AU4345985A; DK258685A; SE8502862D0; FI852309A0; DE3520751C2; FI79749C; ES287660U; BR8502826A; FI79749B; US4696665A; AT403951B; DK160520C; NO852324L; GB2159602B; FR2565657A1; NO165125B; DK258685D0; ATA154085A

Description

I. K U T1 O--nAI\'D-DUCK£ DE LUXEMBOURG ,,r<. ....... ,

Brevet .. .V ·-* ~J\ V

du -r'-’r... vKOO? Monsieur le Ministre . 9 & ·-, ^ 5¾¾¾ de l’Économie et des Classes Moyennes

Titre délivré :4.1...:1-1-..1¾ c . Ώ .... T , „ ; ..

Service de la Propriété Inteliectueîie

\^p/ LUXEMBOURG

~ Demande de Brevet d’invention î: f’ ........................................-............................................................ ............................................................................

v- I. Requête

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; * .*4. 5.1^7X^;.:.iTi “SLSLI _S .U* ..J «-Kassalt..................... (1)

Cadoraa, ~ZUZ- -v - rar ;E_ Γ2ΞΠΙΝ£ΕΓ: Ernas t J.. & ..........5-tl. t .,.. rue du Ciir2.tière»LIIXE!iE.3.L"SÉ., (2) agissant r.....ce r;-v-·- - _ * dépose(nt) ce ^iixiua-Ä;......çuatre- -vktgr ein·*·............................................... (3) à .la.t.Q.CÎ............heures, au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la presente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant :

* Sa^lif....pß’":....a:^....£rsnaniiL£.ian....£.vn.cErcna..-E..--ü^urroic.--dastea--.es---iin---s~£i-r-iväii··-...... W

Z'Os —t,· λ ‘ ^~ I .......................................................................................................................................................................................................................................-................................................

* * ................................... ................................................................................................................... .........................................................................................................................

2. la délégation de pouvoir, datée de........................................................ le ............3....jy,;,a· -4ÿj£..........

^ 3. la description en langue...............£r-an.--s~;-i-i-~...........................de l’invention en deux exemplaires; , * 4. :_.u;..r.r=..........planches de dessin, en deux exemplaires; ?. 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le .....sent ...neuf ...£i:.t....c.uatra....vi;.;. a.. -î-ir*q.................................................................................................................

* déclare(nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeur(s) est (sont) : 4L .. - ύ .liwCeurc.-., ~ -J —.— V':·.""...............->"· g.. ...../“ *"zlxc) (^) 3 .Egift MMKTCMT. —*a rrffy;-_ ·.-· ·* ~:.;i·_·_♦! 'ZtzU.^',................................................-......................................

? .................................................................................................................................*....................................................................................................................................—"— ^ revendique(nt) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de £ (6) ..................déposée(s) en (7) ....2—4 sx.............................................................................................

t le ni 1 neuf csr.t gv-rre ri:·-- —ré..................................................................................................... (8) au nom de........ΓΙ.ΕΕΕ1Ε ~ ' ----- _____2E4...;________......................................................................................... (9) élii(élisent) pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg..................................

...............................................................................................................................................................................................- (10) soliicite(nt) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, — avec ajournement de cette délivrance à............................./.............................mois. (11)

Ce tas....C,£ ? ryrfnrxî r^g...... ... - .............

^ S ( Y Π. Froces-verbal de Dépôt ... ^ La susdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie et des ’Ί Classes Moyennes, Service de la Propriété Intcdieçjxpellçà Luxembourg, en date du : \f y ,· ' |j Pr. le Mmis-re 1 Λ -S- - - hci-Ρΐ 5 V; .· -.— . .11. 5>l de rÉconomie et dps Classes II.;-enr.os S 1 Λ ^ W / r W /* * y' ~ ί & ! ϊ-· Τ — *3 *7 ί. "· '!.’*» * T? f* ^ J / .'4. ί j ; .'Λ*· ♦

Revend!cation de la priorité d'une demande de brevet déposée en Italie le 11 juin 1984, sous le No 21 346A/84.

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Brevet d' invention

Poulie pour une transmission synchrone à courroie dentée en un matériau polymère et transmission correspondante.

i» PIRELLI TRANSMISSION! INDUSTRIALI S.p.A. 5, Piazzale Cadorna I - 20123 MILAN (Italie) * » 7 e ! I * r ! ’

POULIE POUR UNE TRANSMISSION SYNCHRONE À COURROIE DENTEE EN UN MATÉRIAU POLYMERE ET TRANSMISSION CORRESPONDANTE

La présente invention concerne une poulie pour ^ une transmission synchrone à courroie dentée en un matê- 05 riau polymère ainsi que la transmission correspondante comprenant ladite poulie.

Comme on le sait, les problèmes fondamentaux à résoudre dans la transmission du mouvement entre des courroies et des poulies sont au nombre de deux.

10 Le premier consiste à garantir un engagement cor- .

rect de la dent de la courroie aussi bien dans la phase d'entrée dans l'évidement correspondant de la poulie que dans la phase de sortie de celui-ci.

Le second problème consiste à éviter ce que l'on ^ 15 appelle le saut de la dent de la courroie hors de l'évi dement de la poulie dans lequel la dent de courroie est complètement engagée en vue de la transmission synchrone » du mouvement.

I Le premier problème concerne les phases qui pré- 20 cèdent et qui suivent 1'engrènement complet entre les dents de la courroie et de la poulie et la solution à rechercher est donc limitée à un temps que l'on peut dé— ! finir comme transitoire par rapport au temps réel de 11engrènement.

25 Dans les phases transitoires mentionnées, les forces échangées entre la courroie et la poulie consistent pratiquement en des forces de glissement qui ne sont pas utiles pour la transmission du mouvement et qui | sont négatives par nature aussi bien en ce qui concerne 30 la durée de vie de la courroie qu'en ce qui concerne la T fidélité de la transmission.

En effet, avec le temps, les forces de glissement I - provoquent de l'usure dans la courroie constituée de ma tière êlastomère, ce qui a pour conséquence d'exposer la 35 surface la plus externe de la courroie à la pénétration t de substances agressives telles que des poudres, des substances polluantes mélangées à des traces d'huile, ! :Jf

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2 des impuretés diverses hautement indésirables du fait qu'elles amorcent et accroissent la détérioration du corps de la courroie et qu'elles peuvent aussi modifier ~ le profil choisi au préalable pour 1'engrènement en don- 05 nant lieu ainsi à. des jeux et par conséquent à des bruits entre le profil de la courroie dentée modifiée et le profil de l'évidement de la poulie qui est resté inchangé .

Le second problème à résoudre concerne la phase 10 utile à la transmission du mouvement et implique un temps notablement plus long que celui relatif à l'entrée de la dent de courroie dans l'évidement de la poulie et à la sortie de la dent de cet évidement ; en effet, la dent de la courroie est et reste complètement engagée , 15 dans 11 évidement de la poulie sur toute la longueur de l'arc d'enroulement de la courroie autour de la poulie.

Pendant toute la durée de la phase d'engrènement, « , le saut de la courroie, dentee pourrait se produire et ce, principalement, pour deux raisons.

20 La première raison est liée à la courbure des poulies de la transmission autour desquelles s'enroule la courroie, en particulier quand on adopte des rapports de transmission relativement grands ; dans ce cas, au cours de l'enroulement autour de la poulie, la courroie 25 qui comprend intérieurement un insert rigide pourrait tendre à ne pas suivre la courbure imposée par la poulie qui a un plus petit diamètre.

La deuxième raison est liée au nombre de dents plus petit dans une des deux poulies que dans l'autre 30 afin de réaliser un rapport de transmission déterminé. r ' On comprend que plus le nombre des dents dans la poulie destinée à supporter la charge totale a transmettre et à recevoir est petit, plus le risque éventuel d'un saut de la dent est grand.

35 Le problème du saut de la dent est encore plus accentué dans la technique d'aujourd'hui où on tend tou- t- jours davantage à adopter un nombre de dents très réduit 3 * : dans une des deux poulies de la transmission en allant en même temps vers des puissances à transmettre ayant des valeurs de plus en plus élevées.

On comprend donc que la technique d'aujourd'hui * 05 exige des solutions grâce auxquelles le saut de la dent constitue un inconvénient qui ne peut pas se rencontrer dans les applications pratiques relatives aux transmissions synchrones.

Il est évident, en effet, que les inconvénients 10 dus aux phases transitoires, c'est-â-dire celles relatives à l'accès et au désengagement entre les dents de courroie et les évidements de poulie, pourraient aussi être tolérés du fait que l'usure d'une dent de courroie est lente et qu'elle peut -dans un certain sens- être 15 éliminée en remplaçant la courroie usée au cours d'une f des périodes de manutention.

Au contraire de ce qui précède, le saut de la m # # dent constitue un inconvénient brusque et imprévu qui | peut entraîner des conséquences négatives et irrémêdia- 20 blés dans une transmission synchrone.

Dès lors, l'objet de la présente invention est d'améliorer les poulies actuelles et les transmissions correspondantes entre des courroies dentées et des poulies de manière à surmonter en même temps aussi bien les 25 problèmes liés aux phases d'accès et de désengagement de la dent de courroie de 1'évidement correspondant de la poulie que, plus particulièrement, les problèmes associés au saut de la dent d'une courroie hors de l'évidement de la poulie, le tout étant obtenu en améliorant le 30 plus possible le caractère silencieux de la transmission v dans laquelle est incluse la poulie suivant l'invention.

L'objet de la présente invention consiste en une • poulie convenant pour la transmission du mouvement au moyen d'une courroie dentée flexible en un matériau po-35 lymère comprenant une pluralité d'évidements alternés f avec des dents caractérisée en ce que chacun des êvide-k ments comprend deux flancs ayant un profil en arc ce pa- %.Ί ! j t * 4 rabole et un fond dont les extrémités coïncident avec les sommets des profils en arc de parabole, la longueur de ce fond étant substantiellement comparable à la Ion- \ gueur de chaque profil en arc de parabole des flancs du-05 dit évidement.

De préférence, chacun des profils en arc de para-. ' bole est défini par la courbe s Y = KX^ dans laquelle K est compris entre 0,09 et 25,83 suivant les dimensions du profil.

10 La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée donnée ci-après à titre d'exemple et, partant, non limitative en se référant aux figures des planches de dessin annexées dans lesquelles : 15 - la figure 1 montre, en coupe transversale, un êvide- * ment de la poulie suivant l'invention, - la figure la montre un des flancs de 1'évidement de la

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figure 1, - la figure 2 montre, en coupe, l'évidement d'une poulie 20 suivant l'invention par rapport à des poulies selon l'état de la technique, - la figure 3 montre la répartition des efforts entre la dent de courroie et la poulie correspondante, en se référant aux poulies suivant l'invention ainsi qu'à la 25 poulie de l'état de la technique, - la figure 4 montre, en coupe transversale, l'allégement de la poulie suivant l'invention par rapport aux poulies de l'état de la technique, pour des dimensions géométriques égales, 30 - la figure 5 montre la fraise-mère des évidements d'une poulie et la poulie correspondante,

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- la figure 6 montre les évidements de deux poulies de | . diamètre différent, grand et petit, tels qu'ils sont * générés sur la base de l'état de la technique, 35 - la figure 7 montre une transmission courroie-poulie de i petit diamètre avec un évidement généré suivant 1'état t.

’-JL. de la technicue, 5 Λ η 4 - la figure 8 montre la comparaison entre les évidements de poulies de petit diamètre dans lesquelles les profils sont générés respectivement suivant l'état de la * technique et suivant l'invention, 05 - la figure 9 montre la comparaison entre les évidements de deux poulies de forme déterminée en maintenant la * - primitive de roulement de la fraise-mère tangente a la circonférence extérieure des poulies, - la figure 10 montre la transmission du mouvement entre 10 une courroie et une poulie dont les évidements ont des profils générés suivant l'invention.

Dans la figure 1, le numéro de référence 1 représente une partie d'une poulie en métal ou en matière plastique rigide équivalente au métal, du typè convenant 15 pour assurer une transmission synchrone du mouvement * avec une courroie dentée en matériau polymère, en particulier en un matériau élastomère pourvu d'inserts longi- * tudinaux de renforcement.

La poulie comporte une pluralité d'évidements 2, 20 tous identiques à celui qui est représenté dans la figure 1, qui alternent avec des dents 3 délimitées à la partie.supérieure par la circonférence la plus externe 4.

L'évidement 2 comporte deux flancs 5, 6 et un 25 fond 7. De manière plus spécifique, l'évidement 2 comprend deux flancs ayant un profil en forme d'arc de parabole et un fond dont les extrémités 8, 9 coïncident avec les sommets des arcs de parabole tracés en se rêfê-, rant à un système d'axes cartésiens de référence x, y.

30 Dans l'exemple de la figure 1, le fond est repré senté par un trait curviligne substantiellement proche r d'un trait rectiligne de longueur D. En variante, le fond 7 peut avoir un tracé qui diffère de celui de la 4f figure 1 par le fait qu ' il comprend une convexité vers 35 l'extérieur ou encore une courbure opposée ou bien, sui-# vant une autre forme de réalisation, un tracé rectiligne alternant avec des traits curvilignes pour déterminer 6 ! , • t des saillants, des protubérances ou des formes analogues, c'est-à-dire des éléments capables de déterminer une interaction -si on le désire- avec le sommet d'une dent de courroie.

m 05 Dans toutes les solutions mentionnées, le fond 7 ^ . comprend la caractéristique fondamentale de présenter un tracé caractérisé par une longueur comparable à la longueur de chacun des profils en arc de parabole 5 ou 6.

Ici, ainsi que dans la suite, on veut indiquer 10 par l'expression "comparable'1 que la distance D entre les extrémités 8, 9 ou bien entre les sommets des deux arcs de parabole est égale ou bien supérieure à 65% de la longueur de chacun des arcs de parabole mesuré entre les sommets 8, 9 et les points radialement les plus ex-15 ternes de chaque arc de parabole 10, 11.

Les points radialement les plus externes 10, 11 sont ceux qui sont déterminés par la condition de tangence de la circonférence de rayon r qui caractérise les dents 3 de la poulie.

20 De préférence, dans toutes les solutions dans' lesquelles la présente invention peut être appliquée, le profil en arc de parabole des flancs 5 et 6 est déterminé par la formule : Y = KX2 25 où, en se référant à la figure la, Y est l'axe passant par le centre de la_ poulie et par le point 8 de la figu-re 1 et X est l'axe orthogonal à Y passant par le même point 8.

Le coefficient K est donné par la formule : 30 tg2 (90-ß) K = - 4 Yo et Yo = H-r (l-sinß) % formules dans lesquelles, en se référant à la figure 35 la s - H = hauteur totale (mm), — - ß = angle formé par la tangente t, commune a la para- 7 ? t I « bole et au cercle de raccordement, avec l'axe Y, - r = rayon du cercle de raccordement (mm), - Yo = ordonnée relative au point de tangence entre la ; parabole et le cercle de raccordement.

î» 05 Les valeurs des paramètres géométriques susmen tionnés revêtent une importance notable dans la présente invention vu que c'est de ces valeurs que dépendent la forme du profil de l'évidement et, de ce fait, les résultats qu'elles permettent d'obtenir.

10 On obtient des exemples de réalisation particu liers de 1'invention en donnant les limites suivantes aux paramètres susmentionnés : - H = 0,7 à 15 (mm) - ß = 8e à 25e 15 - H = 2,87 à 5 t r

- Ye 0,7 H

K varie de 0,09 à 25,83 pour des évidements ayant une hauteur de 0,7 à 15 mm.

20 Les caractéristiques géométriques des profils la téraux 5, 6 et du fond 7 conviennent particulièrement pour définir des évidements appartenant à des poulies ayant un très petit nombre de dents, jusqu'à une valeur de 10 dents.

25 II est aussi préférable que le rapport entre la largeur L et la profondeur H de l'évidement soit compris entre 1,3 et 3 lorsque : - la largeur L est mesurée entre les points 12 et 13 parallèlement au fond de la poulie, les points 12 et 13 30 étant déterminés par 1'intersection des deux tangentes t avec la ligne circonférentielle 4, - la profondeur H est mesurée en sens radial entre les t points 14, 15 situés respectivement sur la ligne cir- c conférentielle 4 la plus externe de la poulie et au 35 centre du fond 7.

4 La réalisation de la figure 1 peut correspondre à

une Doulie ayant un nombre de dents Z = 38 et un rayon R

/ 8 • « qui est par conséquent déterminé par :~ R = P x 38 ï 2 7Γ où P désigne le pas entre deux évidements contigus de la \ poulie.

? 05 La poulie 1 fait partie d'une transmission du mouvement comprenant, dans son ensemble, au moins deux - poulies respectivement conductrice et conduite et une courroie dentée formée par un corps en matériau polymère, plus particulièrement en matériau êlastomère, ren-10 forcé par des renforcements longitudinaux, en particulier en fibres de verre, et par des dents faisant saillie en bosselage revêtues ou non de tissu.

Dans cette transmission, une des deux poulies peut être réalisée suivant ce qui est représenté à la 15 figure 1.

La deuxième poulie de la transmission pourrait être réalisée avec des caractéristiques différentes de “ celles de la première poulie ? par exemple, les profils latéraux d'une des deux poulies pourraient présenter des 20 traits rectilignes avec des évidements substantiellement en forme de trapèze.

En d'autres mots, les caractéristiques de la poulie de la figure 1 sont telles qu'il est loisible de 1 l'employer dans une transmission qui est déjà prévue 25 pour fonctionner avec une courroie déterminée et avec un profil correspondant de la poulie différent de celui de 1'invention.

La poulie suivant 1'invention comprend en particulier la caractéristique de profils générés en faisant 30 rouler la primitive de taille de la fraise-mère sur la circonférence extérieure de la poulie de la manière qui sera exposée en détail ultérieurement.

La courroie associée à la poulie suivant l'invention pourrait être revêtue d'un tissu autolubrifiant 35 disposé sur les dents et sur les évidements comme on l'a 2 décrit dans le brevet allemand PS 20 16 830.3. En va-T* riante, la courroie pourrait être revêtue au moyen c'un v 9 « tissu double, comme on l'a décrit dans le brevet allemand PS 23 63 685.3.

Le profil des dents de la courroie faisant partie de la transmission pourrait être par exemple tel qu'on 05 l'a décrit dans le brevet des États-Unis 4.371.363 ou bien la courroie pourrait avoir des dents ayant un profil trapézoïdal ou, suivant d'autres solutions, des dents pourvues d'un évidement central comme on l'a décrit dans la demande de brevet italien n° 19.872 A/82.

10 En outre, le profil de la dent de courroie pour rait être conjugué ou bien non conjugué à celui de l'ê-videment de poulie correspondant.

On a constaté que les transmissions du mouvement comprenant des courroies dentées ayant un pas de 9,525 15 mm, une largeur de 15 mm et un développement de 800 à 1900 mm sont particulièrement adaptées aux principes de 1'invention.

Ces courroies sopt associées à des poulies (munies d'un évidement substantiellement conforme à celui 20 représenté à la figure 1) ayant un rapport de transmission de 1:2. En particulier, les courroies et les poulies conviennent pour les commandes de la distribution des moteurs avec des poulies ayant un rapport de transmission de 1:2 et, de manière plus spécifique, avec une 25 première poulie à 21 dents et une deuxième poulie à 42 dents.

Suivant un autre exemple de réalisation, la transmission suivant l'invention comprend des courroies dentées ayant un profil des dents conforme au brevet des 30 États-Unis 4.371.363 et deux poulies comportant respectivement 16 dents pour la motrice et 32 dents pour la poulie entraînée.

Â·*·· L'invention permet d'atteindre tous les objectifs que l'on s'était assignés. L'absence ou au moins la sen-35 sible diminution du risque lié au saut de la dent, dans 1 une transmission utilisant une poulie conforme à l'in- vention, semble être due à le. présence simultanée d'un 10 • 4 9 « fond d'évidement ayant une longueur comparable à celle des flancs du même évidement et à la conformation des flancs en arc de parabole, les sommets de la parabole se * trouvant aux extrémités du fond de l'évidement. En par-? 05 ticulier, il peut être important -pour réduire le risque lié au phénomène du saut de la dent- que les flanc suivent une courbe de formule Y = KX2 où K est compris entre 0,09 et 25,83.

10 Les caractéristiques de la poulie suivant la pré sente invention sont mieux mises en évidence à la figure 2 par rapport à des poulies relevant de la technique connue comprenant -pour des dimensions géométriques de l'évidement égales, c'est-à-dire le profondeur H et la 15 largeur L- soit des évidements trapézoïdaux soit des évidements pourvus de deux flancs en arcs de cercle 17, 18 dont les centres et O2 sont déplacés d'une quantité égale par rapport à l'axe de symétrie KK et dont le fond 19 comporte un petit tronçon rectiligne.

20 Les résultats optimums obtenus sont plus claire ment compréhensibles en se reportant à la figure 3 où sont mis en évidence les efforts engendrés entre une dent de courroie et l'évidement de la poulie correspondant lorsque la dent de courroie se trouve entièrement à 25 1'intérieur de 1'évidement et y reste sur toute la longueur de 11 arc de contact entre la courroie et la poulie .

La figure 3 représente les efforts concernant la transmission comprenant une poulie suivant l'invention 30 ainsi que ceux concernant une transmission utilisant la poulie connue représentée à la figure 2.

La partie relative aux efforts suivant la prêsen-** te invention est dessinée en trait discontinu dans la figure 3.

35 Pour montrer les effets de la transmission du ! mouvement entre la dent de courroie et l'évidement de Tr> λ, poulie, on a omis de dessiner le profil narticulier de 11 • · la dent de courroie ; en effet, la raisonnement exposé ici est indépendant du fait que les profils soient conjugués ou non pour réaliser la transmission du mouvement dans la phase considérée, c'est-à-dire qu'au cours de la 05 pénétration complète de la dent de courroie dans l'évidement, du fait de la constitution particulière de la dent de courroie en un matériau élastomère, un des flancs de la dent appuie pratiquement sur toute la longueur du profil du flanc de l'évidement correspondant.

10 Dans la représentation particulière de la figure 3, on émet l'hypothèse que la poussée P utile à la transmission du mouvement entre la courroie et la poulie est divisible -pour la dent et l'évidement de la figure-en un certain nombre de petites poussées Fp de valeur 15 égale auxquelles correspondent, suivant la composition de forces représentée à la figure, des poussées verticales Fn.

Les poussées verticales Fn tendent à se traduire par un glissement de profil de dent et de profil d'êvi-20 dement ; toutefois, comme cela est clairement indiqué dans la figure, les composantes verticales Fn relatives à la poulie dont l'évidement est délimité par des flancs en arc de parabole sont sensiblement inférieures aux poussées verticales Fn relatives à la poulie dont les 25 flancs sont en arc de cercle.

On peut considérer, suivant le schéma donné à titre d’exemple dans la figure 3, que les poussées verticales Fn dans la poulie conforme à l'invention peuvent atteindre des valeurs voisines de 60% des poussées ver-30 ticales relatives â la poulie de l'état de la technique ; cela entraîne indubitablement des conditions d'usure moins marquée du matériau de la courroie dentée ainsi r que, en, particulier, une amélioration décisive en ce qui concerne l'élimination du phénomène du saut de la 35 dent entre la dent de courroie et l'évidement de la pou-? lie.

w . La suppression du phénomène du saut de la dent ! 12 * ® · constitue une caractéristique favorable pour toutes les poulies conformes à l'invention présentant un diamètre primitif maximum différent, mais elle est encore plus appréciable quand on adopte les mêmes dimensions pour x 05 l'arc de parabole que pour la distance entre les sommets des arcs de parabole pour des poulies à grande courbure quand le nombre de dents en prise est petit et donc quand le risque du saut d'une dent est plus important.

Ensuite, l'adoption d'un même évidement, c'est-10 a-dire d'un évidement ayant des dimensions de largeur maximale et de profondeur maximale égales indépendamment du diamètre primitif de la poulie, dans une même transmission se traduit encore par un avantage supplémentaire vu que, tout en maintenant inchangé le contact entre la 15 dent de poulie et la dent de courroie dans les poulies comportant un petit nombre de dents, on détermine une grande surface d'appui, soumise en particulier à de basses pressions spécifiques.

Cette dernière caractéristique est utile pour la 20 durée et la vie des courroies étant donné que du fait qu'on n'exerce qu'une basse pression spécifique dans les poulies de petit diamètre dans une même transmission, il ne se produit que de .faibles usures dans les matériaux qui constituent la courroie dentée.

25 À propos du phénomène du saut de la dent, un fac teur important consiste aussi dans le fait d'avoir déplacé les sommets des deux arcs de parabole à une distance notable par rapport à 1'axe de symétrie central KK (fig. 1).

30 En effet, la solution proposée pour la présente poulie permet 11engrènement avec une dent de courroie de plus grande épaisseur dans la partie la plus extrême que ce n'est le cas avec la poulie de l'état de la technique représentée à la figure 2 par les arcs 17, 18.

35 Ce fait est encore mieux mis en évidence par la * ^ J figure 4 ou on indique en A par des lignes obliques la diminution de la surface de métal d’une poulie à profil T; 13 Γ ' i m en arc de parabole par rapport à la poulie à profil en arc de cercle, et ce pour une même profondeur et pour une largeur maximale de 1 * évidement au point d'entrée supérieur.

05 De la sorte, quand la dent de la courroie se trouve totalement à l'intérieur de l'évidement, on réalise la déformation d'une plus grande quantité de matériau élastomère dans la partie la plus flexible de la dent de courroie en opposant un plus grand obstacle à la 10 poussée qui tendrait à la faire patiner et donc à dérailler par rapport à la dent de poulie.

Tout ceci, en tenant compte des approximations nécessaires, est analogue à ce qui pourrait se produire par exemple dans un pneumatique plus dégonflé par rap-15 port à un autre plus gonflé, c’est-à-dire qu'un pneumatique plus dégonflé et ayant une surface de contact plus étendue que 11 autre tendrait lors du freinage à moins patiner du fait qu'une plus grande quantité de matériau élastomère est impliquée dans la déformation.

20 En pratique, dans la présente invention, lors de poussées très intenses, la dent de courroie tend progressivement à comprimer davantage les couches de matériau élastomère avant qu'elle ne sorte de l'évidement de la poulie pour déterminer le phénomène du saut de la 25 dent.

Les résultats obtenus sont aussi surprenants. En effet, par le brevet des Etats-Unis 3.756.091 on acquiert la notion de diminuer la quantité présente dans une dent par rapport à une dent trapézoïdale. Ici, la 30 Demanderesse s'est dirigée vers une notion opposée .et, au lieu de diminuer et enlever le matériau à la partie élastomère des courroies traditionnelles, elle a diminué l’épaisseur de la dent de poulie comme on l'a indiqué schématiquement à la figure 4 par des lignes obliques et 35 elle a ainsi retiré de la matière à la poulie de l'état J de la technique. Le fait d'enlever de la matière à la poulie a aussi donné pour résultat de diminuer les iras-

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14 * » ses pesantes mises.en jeu, ce qui se traduit par une réduction des vibrations et des bruits.

L'avantage obtenu est évident quand on regarde la figure 4. En effet, à partir de cette figure, on com-* 05 prend que la réduction de masse pour au moins l'une des deux poulies est considérable puisqu'elle est représentée par la formule suivante : 2 x A x 1 x n où 1 = est la dimension perpendiculaire au plan du des-10 sin relative à la largeur de la poulie et n = le nombre d'évidements.

Le résultat obtenu d'après ce qui est indiqué dans la formule citée doit être étendu à la transmission à deux poulies, motrice et entraînée, avec la réduction , 15 correspondante des masses pesantes mises en jeu et qui sont généralement constituées par des poulies métalliques .

Les caractéristiques fondamentales de la présente poulie contribuent en outre notablement à améliorer les 20 phases transitoires de séparation des dents de courroie des évidements de poulie.

Ce résultat est obtenu en utilisant des transmissions comprenant au moins une poulie suivant l'invention et des courroies ayant des profils de dent de formes di-25 verses, par exemple en forme de trapèze, en arc de cercle ou des dents caractérisées par des flancs en arc de parabole munies ou non d'un évidement au sommet de la dent.

En effet, dans les transmissions mentionnées, la 30 conformation caractéristique des flancs en arc de parabole de la présente poulie et la distance entre les soirt-^ mets des deux paraboles permet favorablement d'obtenir ** une phase d'engrènement progressif et graduel entre la dent de courroie et l'évidement de poulie correspondant. 35 La situation d'engrènement favorable est dêtermi- ; née par la conformation particulière du flanc de la pou-

Vlie, conformation caractérisée par des premiers tronçons ‘T- / ί 15 * m infinitésimaux presque rectilignes, -ayant donc une petite courbure, et par des tronçons ultérieurs à courbure de plus en plus accentuée jusqu'à l'extrémité du fond de l'évidement suivant une courbe spécifique dêter-v 05 minée par la valeur du paramètre K.

Par conséquent, précisément du fait de la progressivité de la courbure du flanc de l'évidement, on guide la dent de la courroie dans la phase d'engrènement et on l'oblige à avoir un contact qui ne peut être 10 que graduel et qui s'accompagne d'une déformation voulu et prédéterminée de la partie élastomère de la dent.

En d'autres mots, grâce aux caractéristiques de l'invention, la phase d'engrènement est guidée quel que 15 soit le profil de la dent de la courroie, avec déformation de la dent de la courroie imposée par la forme du flanc de l'évidement de la poulie, le tout de manière à obtenir un contrôle continu de la phase d'engrènement, mais en maintenant toujours les déformations et les 20 glissements inévitables qui en résultent ainsi que les usures correspondantes à des valeurs extrêmement réduites grâce à la courbure graduelle susmentionnée du flanc de l'évidement.

Un autre aspect favorable de 1'invention 25 est constitué par un évidement à flancs paraboliques, tel qu'on l’a décrit précédemment, générés par une fraise-mère 20 (figure 5) dont la primitive de taille 21 est tangente à la circonférence extérieure 22 de la poulie.

Pour expliquer cet aspect particulier de l'inven-30 tion, on se référera à la représentation schématique de la figure 5 où la fraise-mère 20, conformément à l'état ^ de la technique, génère le profil de l'évidement de la ** poulie d'une manière tout à fait différente de ce qui a été dit précédemment et a donc une primitive propre 23 35 tangente à la primitive de la poulie de circonférence de f diamètre et roule sur celle-ci.

JL·' On peut voir, dans cette représentation, que la * *> 16 ( primitive de la fraise-mère a une cote "a" sur la ligne qui délimite la racine des dents de la fraise et que la cote "a" se trouve également à la circonférence extérieure de la poulie de diamètre φ où on doit générer % 1 05 les évidements.

Si on désigne par P le pas de la fraise-mère et par z le nombre d'évidements et de dents à générer sur t la poulie, la situation peut se définir par la formule ï ( φ + 2a) 10 P = - z

On a constaté, suivant la technique connue, que les profils des évidements de la poulie diffèrent selon le diamètre de roulement.

15 Ceci détermine des aspects négatifs quand on doit générer des profils d'évidement sur des poulies de diamètre de plus en plus petit, par exemple des poulies à dix dents, de pas de 3 mm ou de 20 mm, ayant donc un « diamètre de 9,55 mm et 64'mm.

20 Ce fait est évident au vu des formes plutôt angu leuses et de la variation de l'inclinaison des flancs des évidements quand on passe d'une grande poulie 25 à une petite 26, comme on l'a représenté schématiquement à la figure 6.

25 II es évident que dans les poulies de petit dia mètre la présence d'arêtes accentuées sur le raccordement 27 et 1'inclinaison des flancs provoquent un éloignement des flancs de la courroie, ce qui donne lieu aussi bien à une concentration excessive d'efforts à la 30 racine de la dent de la courroie, comme on l'indique à la figure 7 par les flèches F-ι, qu’à une réduction de la surface de contact entre la courroie et la poulie.

, Ces deux effets constituent la cause fondamentale de la faible durée et du peu de résistance au saut de la 35 dent dans une tranmission utilisant des poulies de petit » / diamètre.

A

En effet, l'arete produit une usure rapide de la

» V

17 ί surface de la courroie au cours de -11engrènement et lorsque la courroie est engrenée l'effort développé à la racine de la dent est trop concentré, ce qui détermine la formation des craquelures de fatigue connues.

v 05 De plus, il est évident - au vu de la figure 7 -

V

que la faible surface de contact entre la courroie et la poulie peut donner lieu au phénomène mentionné du saut de la dent.

Contrairement à ce qu'affirme l'état de la tech-10 nique, la Demanderesse a trouvé qu'il est possible d'éliminer les inconvénients précités en adoptant, pour une poulie, des profils d'évidements qui sont générés par le roulement sans glissement de la primitive de taille 21 de la fraise-mère sur la circonférence extérieure 22 de 15 la poulie (figure 5), en annulant la cote "a".

Une explication possible des avantages obtenus grâce aux profils générés comme on l'a dit plus haut peut découler de l'observation qu'en rendant la primitive de roulement de la fraise-mère tangente à la circon-20 fêrence extérieure de la poulie on obtient, pour tous les points des profils générés dans le roulement, un rapprochement de ces points des centres de rotation in-‘ stantanée.

En d'autres mots, suivant la présente solution, 25 les points des profils des évidements ont des rayons plus petits-que ceux obtenus selon les solutions connues et il en résulte donc une courbure plus graduelle et plus accentuée dans les tronçons curvilignes des évidements, le tout ayant évidemment pour résultat d'éliminer 30 ou en tout cas d'atténuer le caractère anguleux 27 de l'êivdement représenté à la figure 6.

On peut donc affirmer non seulement que les pou-** lies de l'invention ont des profils d'évidement en forme d'arcs paraboliques adaptés aux phases transitoires 35 d'engrènement et de désengagement des dents de courroie | ayant un profil quelconque, mais encore que ces profils —f "* générés avec une cote "a" substantiellement nulle sont /' 18 * * « * ·- maintenus pour des poulies de petit diamètre, en particulier dans les zones de raccordement.

* Cette question est schématisée de manière plus Λ explicite encore dans la figure 8 qui concerne deux pou-- 05 lies de petit diamètre, respectivement 28 et 29, la pre mière comportant des évidements générés avec une cote "a" égale à zéro et la deuxième avec une cote "a" plus grande que zéro, et ensuite dans la figure 9 où on met en évidence l'absence d'arêtes dans le raccordement su-10 pêrieur d'un évidement dans la réalisation d'un profil en arc de parabole quand la cote “a" est égale à zéro et que l'on passe d'une poulie 30 de plus grand diamètre à une poulie 31 de plus petit diamètre.

La situation optimale obtenue grâce à l'inven-15 tion, en ce qui concerne particulièrement l'extension de V la zone de contact entre la courroie et la poulie, est , ' schématisée par le numéro de référence 32 dans la figure 3.0.

Bien que l'on ait décrit et illustré quelques 20 formes de réalisation préférées de la présente invention, il est bien entendu que toutes les variantes possibles accessibles à un technicien de la branche sont ^cc^prises dans la portée de l'invention.

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Claims

19 r ; * -* *»

1. Poulie convenant pour la transmission du mou- 1 vement au moyen d'une courroie dentée flexible en un ma- * têriau polymère comprenant une pluralité d'évidements * 05 alternés avec des dents caractérisée en ce que chacun des évidements comprend deux flancs ayant un profil en arc de parabole et un fond dont les extrémités coïncident avec les sommets des profils en arc de parabole, la longueur de ce fond étant substantiellement comparable â 10 la longueur de chaque profil en arc de parabole des flancs dudit évidement.

2. Poulie suivant la revendication 1 caractérisée en ce que chacun desdits profils en arc de parabole est défini par la courbure :

15 Y = KX2 ^ dans laquelle K est compris entre 0,09 et 25,83.

^ 3. Poulie suivant la revendication 1 caractérisée v en ce que le fond dudit évidement est substantiellement plat.

4. Poulie suivant la revendication 1 caractérisée en ce que le profil dudit évidement est déterminé avec la primitive de roulement de la fraise-mère tangente à la circonférence extérieure de la poulie.

5. Poulie suivant la revendication 1 caractérisée 25 en ce que le rapport entre la longueur du fond et la longueur de chacun des profils en arc de parabole dans l'évidement est égal ou tout au plus supérieur à 0,65.

6. Poulie suivant la revendication 1 caractérisée en ce que les tangentes des deux points radialement les 30 plus externes des profils en arc de parabole forment avec les rayons de la poulie passant par les deux points ^ de raccordement de la parabole au fond de l'évidement un ^ angle compris entre 8° et 25°.

7. Poulie suivant la revendication 6 caractérisée 35 en ce que le rapport entre la largeur et la profondeur ^ de l'évidement est compris entre 1,3 et 3. S

8. Transmission du mouvement synchrone entre une i . 20 r ψ * · · courroie dentée en un matériau polymère et au moins deux poulies respectivement conductrice et conduite, ladite courroie comprenant des dents alternées avec des évidements pour 1'engrènement avec les évidements correspon-05 dants et les dents correspondantes desdites poulies, ladite transmission synchrone étant caractérisée en ce que dans l'une au moins desdites poulies chacun des évidements comprend deux profils latéraux de rayons de courbure variables graduellement formés par deux arcs de pa-10 rabole dont les sommets sont disposés sur une ligne formant le fond de l'évidement, la longueur dudit fond étant substantiellement comparable à la longueur de chacun desdits profils en arc de parabole, la courbe de chaque arc de parabole suivant la formule :

15 Y = KX2 ^ dans laquelle K est compris entre 0,09 et 25,83.

• » 9. Transmission du mouvement entre une courroie dentée en un matériau polymère et au moins deux poulies suivant la revendication : 8 caractérisée en ce que les 20 évidements de chacune des poulies sont délimités par lesdits profils en arc de parabole et par ledit fond dont les extrémités sont les sommets des deux arcs de parabole.

10. Transmission du mouvement suivant l'une des 25 revendications 8 ou 9 caractérisée en ce que les évidements des deux poulies de la transmission ont une forme et des dimensions égales.

11. Transmission suivant la revendication 8 caractérisée en ce que la profondeur de l'évidement de la 30 poulie est plus grand que la hauteur de la dent correspondante de la courroie.

** 12. Transmission suivant la revendication 8 ca- ^ ractérisée en ce que les profils des évidements des deux poulies sont générés par une fraise-mère dont la primi-35 tive de taille roule sans glisser sur la circonférence extérieure desdites poulies. F „ ---