WO1987004139A1 - Chaine de roulement a cremaillere pour excercer une force de translation - Google Patents

Chaine de roulement a cremaillere pour excercer une force de translation Download PDF

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    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
    • F16C33/50—Cages for rollers or needles formed of interconnected members, e.g. chains

Definitions

  • the rolling chain as known, which is the subject inter alia of French patent n ° 81 16738, exerts three functions: a function of transmission of the compressive forces, a function of guidance and a function of translation of a surface in compression compared to another.
  • the translational force that the rolling chain can exert is dependent on the load on the surface in motion relative to the fixed surface.
  • the sliding coefficient of the rollers bearing on the two rolling surfaces imposes a limit on this effort, which is insufficient for certain applications.
  • the rack-and-pinion chain object of the invention, makes it possible to cross the limit of the translational force currently existing, by ensuring a mechanical connection between the two surfaces in compression and in motion. one in relation to the other.
  • These pinions are supported on a rack of the same module, located, on the one hand, on the fixed surface and, on the other hand, on the opposite movable surface.
  • the sprockets By pulling on the chain, the sprockets ensure translation without slippage possible.
  • the rows of sprockets are arranged between two rows of rollers, so that the axes of the chain can ensure rigorous positioning of the planet sprockets with respect to the racks.
  • the machine manufacturer is able to use a pitch diameter of the pinions different from the outside diameter of the rollers, this ratio having no effect on the operation of the rack chain.
  • the number of pinions can be adapted to the effort to be transmitted.
  • the rack-and-pinion chain is able to transmit considerable translational forces with great reliability.
  • the rack can be made up of segments, interrupted by voids, when in particular these surfaces are made up of endless articulated metal belts.
  • the pitch of the rolling chain in order to ensure correct engagement of the pinions on the racks, must be a multiple of the circumferential pitch of the pinions.
  • a rolling chain comprising sprockets of module 4 must have a pitch multiple of 12.56 (4 X TT).
  • the number of teeth of the pinions (9) cannot be less than 18 for a pressure angle of 20 °.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a chain of quintuple rack-and-pinion bearing, interposed between a fixed surface (frame) (6) and a movable surface (endless articulated mat) (5) perpendicular to the axis thereof;
  • Figure 2 is a sectional view of the same chain parallel to the axis thereof;
  • Figure 3 is a sectional view of a simple rolling chain with idle planet sprockets (9) between two rollers also unacceptable (1) mounted on the same socket (2), and
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a chain of quintuple rack-and-pinion bearing, interposed between a fixed surface (frame) (6) and a movable surface (endless articulated mat) (5) perpendicular to the axis thereof;
  • Figure 2 is a sectional view of the same chain parallel to the axis thereof;
  • Figure 3 is a sectional view of a simple rolling chain with idle planet sprockets (9) between two rollers also unacceptable (1)
  • FIGS. 1 and 2 are sectional views of two simple rolling chains arranged side by side, of which the satellite sprockets (9) are replaced by rollers crazy (15).
  • the rolling chain as illustrated in FIGS. 1 and 2 consists of 4 rows of rollers (1) mounted on bushings (2) assembled with links (3) on axes (4), arranged between two surfaces in compression, namely between a fixed (6) or built surface and a mobile surface or mat (5) in the form of mobile elements.
  • the middle row of this chain comprises, in place of the rollers (1), sprockets (9) mounted idly on the bushings (2) in the same manner as the rollers (1), the sprockets (9) resting on the racks (10) and (11).
  • the outer links (3) of the chain bear against the guide flange (7).
  • Each element of the movable belt (5) slides freely in a groove in the flange (7) by means of a retaining key (8).
  • he simple rolling chain illustrated in Figure 3 has on each of its bushings (2) two rollers (1) between which are arranged pinions (9). Both the rollers and the pinions rotate freely independent of each other.
  • the racks, the raceway and the guide consist of a T-shaped profile (10) in treated and rectified steel. These rails (10) have the advantage of being able to be standardized and machined with great precision.
  • the flanks of the rectified racks guide the chain by resting on the equally rectified flanks of the rollers (1).
  • FIG. 4 is a sectional view of two simple rolling chains analogous to the chain of FIG. 3, but of which the planet gear (9) is replaced by a roller (15) having a double function:
  • the rails (14) have a profile similar to the rails (10) of FIG. 3, the teeth of the rack being replaced by a straight rectified surface forming the raceway of the rollers (15).
  • profiles (16) large compression widths can be achieved, the movable elements (5) being held captive relative to the fixed surface (6).
  • the rack-and-pinion rolling chain is able to resolve in a simple and reliable manner the displacement of very heavy loads and to exert on these loads translation forces. high independent of compression loads.
  • T-shaped profiles it will be possible to obtain very high yields, because this yield is not only a function of the diameter of the rollers, but a function of:
  • roller bearings may be close to those obtained in the manufacture of roller bearings.
  • the use of rollers forming spacers and bearing on the T-shaped profiles makes it possible to obtain a maximum length of generators supporting the rollers while ensuring the guidance. This arrangement is advantageous for very high loads to be transmitted.

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Abstract

Chaîne de roulement à une ou plusieurs rangées de galets (1), comportant des pignons satellites dentés (9), montés fous entre deux rangées de galets (1), et venant s'engréner entre deux crémaillères (10, 11) disposées à l'opposé l'une de l'autre. Cette chaîne est applicable, en particulier, dans des dispositifs mécaniques aptes à assurer des efforts de translation importants sur des charges à déplacer élevées.

Description

Chaîne de roulement à crémaillère pour exercer une force de translation.
La chaîne de roulement, telle que connue, faisant l'objet entre autre du brevet français n° 81 16738, exerce trois fonctions : une fonction de transmission des efforts de compression, une fonction de guidage et une fonction de translation d'une surface en compression par rapport à une autre.
L'effort de translation que peut exercer la chaîne de roulement est dépendant de la charge de la surface en mou¬ vement par rapport à la surface fixe. Le coefficient de glis- sèment des galets prenant appui sur les deux surfaces de rou¬ lement impose une limite à cet effort, qui est insuffisant pour certaines applications.
La chaîne de roulement à crémaillère, objet de l'in¬ vention, permet.de franchir la limite de l'effort de transla- tion existant actuellement, en assurant une liaison mécani¬ que entre les deux surfaces en compression et en mouvement l'une par rapport à l'autre.
Cette liaison mécanique est assurée en remplaçant, sur une chaîne de roulement à une ou plusieurs rangées de galets, une ou plusieurs rangées de ces galets par des pignons satellites dentés, montés fous sur la chaîne de manière identique aux galets.
Ces pignons prennent appui sur une crémaillère de même module, située, d'une part, sur la surface fixe et, d'autre part, sur la surface mobile opposée.
En exerçant une traction sur la chaîne, les pignons assurent la translation sans glissement possible.
Les rangées de pignons sont disposées entre deux rangées de galets, afin que les axes de la chaîne puissent assurer un positionnement rigoureux des pignons satellites par rapport aux .crémaillères .
Le constructeur de machines est en mesure d'utiliser un diamètre primitif des pignons différent du diamètre exté¬ rieur des galets, ce rapport n'ayant pas d'incidence sur la marche de la chaîne à crémaillère. D'autre part, le nombre de pignons peut être adapté à l'effort à transmettre.
En utilisant un nombre élevé de pignons, la chaîne de roulement à crémaillère est en mesure de transmettre des efforts de translation considérables avec une grande fiabi¬ lité. La crémaillère peut être constituée de segments, interrompus par des vides, lorsqu'en particulier ces surfa¬ ces sont constituées de tapis métalliques articulés sans fin.
Le pas de la chaîne de roulement, afin d'assurer un engrènement correct des pignons sur les crémaillères, doit être un multiple du pas circonférentiel des pignons.
A titre d'exemple, une chaîne de roulement comportant des pignons de module 4 devra comporter un pas multiple de 12,56 (4 X TT ) .
D'autre part, pour éviter l'interférence, le nombre de dents des pignons (9) ne pourra être inférieur à 18 pour un angle de pression de 20°.
L'invention sera mieux comprise par la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif, et expli¬ quée avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe schématique d'une chaîne de roulement à crémaillère quintuple, interposée entre une sur¬ face fixe (bâti) (6) et une surface mobile (tapis articulé sans fin) (5) perpendiculairement à l'axe de celle-ci ; la figure 2 est une vue en coupe de la même chaîne parallèle à l'axe de celle-ci ; la figure 3 est une vue en coupe d'une chaîne de roulement simple avec pignons satellites fous (9) entre deux galets également fous (1) montés sur une même douille (2), et la figure 4 est une vue en coupe de deux chaînes de roule¬ ment simples disposées côte à côte, dont les pignons satel¬ lites (9) sont remplacés par des galets fous (15). La chaîne de roulement telle qu'illustrée aux figu¬ res 1 et 2 est constituée de 4 rangées de galets (1) montés sur des douilles (2) assemblés avec des maillons (3) sur des axes (4) , disposés entre deux surfaces en compression, à savoir entre une surface fixe (6) ou bâti et une surface ou tapis mobile (5) sous forme d'éléments mobiles.
La rangée médiane de cette chaîne comporte, à la place des galets (1) , des pignons (9) montés fous sur les douilles (2) de la même manière que les galets (1), les pignons (9) prenant appui sur les crémaillères (10) et (11). Les maillons extérieurs (3) de la chaîne prennent appui contre le flasque de guidage (7) .
Chaque élément du tapis mobile (5) coulisse libre¬ ment dans une rainure aménagée dans le flasque (7) par l'in¬ termédiaire d'une clavette de retenue (8). a chaîne de roulement simple qu'illustre la figure 3 comporte sur chacune de ses douilles (2) deux galets (1) entre lesquels sont disposés des pignons satellites (9). Aussi bien les galets que les pignons tournent librement indépendants les uns des autres . Les crémaillères , le chemin de roulement et le guidage sont constitués sous forme d'un profilé (10) en forme de T en acier traité et rectifié. Ces rails (10) ont l'avantage de pouvoir être standardisés et usinés avec grande précision. Les flancs des crémaillères rectifiées assurent le guidage de la chaîne en prenant appui sur les flancs également rectifiés des galets (1). La pièce de rive (7), en maintenant prisonnier l'élément mobile (5) , empêche celui-ci de se soulever sous l'action du dispositif pignon-crémaillère. Cette pièce (7) est également utile pour maintenir l'élément (5) en contact avec la chaîne lorsque, par exemple, celui-ci est suspendu à l'intérieur d'une presse continue, celle-ci étant vide. La bande métal¬ lique (13) , utilisée essentiellement dans des ensembles de presses continues, assure une surface plane et très précise. L'avantage qu'offre le dispositif précédemment décrit peut s'appliquer à la chaîne de roulement non munie de cré¬ maillères. La figure 4 est une vue en coupe de deux chaînes de roulement simples analogues à la chaîne de la figure 3, mais dont le pignon satellite (9) est remplacé par un galet (15) ayant une double fonction :
1) Servir d1 entretoise entre les galets (1),
2) Jouer un rôle identique aux galets (1) en con¬ tribuant à la transmission des efforts de com- pression.
Les rails (14) ont un profil analogue aux rails (10) de la figure 3, les dents de la crémaillère étant remplacées par une surface droite rectifiée formant chemin de roulement des galets (15) . Par l'emploi de profilés (16), de grandes largeurs de compression peuvent être réalisées, les éléments mobiles (5) étant maintenus prisonniers par rapport à la surface fixe (6 ) .
La chaîne de roulement à crémaillère, dont les descriptions faites à titre d'exemples ne sont pas limitati¬ ves, est en mesure de résoudre de manière simple et fiable le déplacement de charges très lourdes et d'exercer sur ces charges des efforts de translation élevés indépendants des charges de compression. Par l'emploi de profilés en forme de T, il sera pos¬ sible d'obtenir des rendements très élevés, car ce rendement est non seulement fonction du diamètre des galets, mais fonction du :
1) coefficient de roulement galet-chemin de rou- lement,
2) coefficient de glissement des flancs de galets contre les flancs de guidage.
Ces coefficients pourront être voisins de ceux obte¬ nus dans la fabrication de roulements à rouleaux. L'emploi de galets formant entretoises et prenant appui sur les profilés en forme de T permet d'obtenir un maximum de longueur de génératrices d'appui des galets tout en assurant le guidage. Cette disposition est intéressante pour les charges très élevées à transmettre.

Claims

- R E V E N D I C A T I O N S -
1. Chaîne de roulement destinée à être placée entre deux surfaces en compression (5, 6), l'une par rapport à l'autre, constituée de galets (1), montés sur des douilles (2), reliés par des maillons (3) et des axes (4), constituée d'une ou plusieurs rangées de galets (1) , caractérisée en ce que l'une des rangées au moins comporte des pignons satellites dentés (9) à la place des galets (1), montés fous sur les douilles (2), venant s'engr ner entre deux crémail- 1ères (10, 11) disposées à l'opposé l'une de l'autre et fixées dans les chemins de roulement des surfaces fixe (6) et mobile (5 ) .
2. Chaîne de roulement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les crémaillères (10, 11) sont constituées de segments pouvant comporter un vide entre eux.
3. Chaîne de roulement selon la revendication 1 et 2, caractérisée en ce que le pas de la chaîne, soit la dis¬ tance entre les axes
(4), est un multiple du pas circonfé- rentiel des pignons (9). à . Chaîne de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le nombre de dents des pignons (9) est un nombre pair.
5. Chaîne de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le nombre de dents des pignons (9) est au moins égal à 18 pour un angle de pression des dents de 20° sur les crémaillères.
6. Chaîne de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 , caractérisée en ce que la surface mobile (5) est maintenue prisonnière de la surface fixe (6) tout en assurant un certain jeu de glissement, par 1 ' inter- médiaire d'une rainure aménagée dans une rive (7) dans laquelle circule par frottement une clavette de retenue
(8).
7. Chaîne de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la surface mobile (5) est maintenue prisonnière par les profilés laté¬ raux (7) ou intermédiaires (16).
8. Chaîne de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que des rails (10) en forme de T constituent la crémaillère, le chemin de roulement et le guidage.
9. Chaîne de roulement selon la revendication 8, caractérisée en ce que le pignon satellite (9) est remplacé par un galet de roulement (15) prenant appui sur une surfa- ce droite du rail (14), cette surface remplaçant la cré¬ maillère du rail (10).
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FR8600195A FR2592695B1 (fr) 1986-01-07 1986-01-07 Chaine de roulement a cremaillere et son application pour exercer une force de translation sur une surface en compression par rapport a une surface fixe.

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FR2592695B1 (fr) 1988-04-29
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