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Connexion élastique et aphonique entre couronne et moyeu d'un corps cylindrique, particulièrement de roues dentées et cous- sinets de support.
Des roues dentées, coussinets, poulies, etc., dans lesquels la couronne est fixée au moyeu par une couche en caoutchouc attachée à ces deux parties, sont bien connus.
Ce système satisfait au but d'obtenir une connexion élastique et aphonique entre moyeu et couronne, mais il présente deux inconvénients, savoir : 1) le premier d'ordre technologique, qui a égard aux tensions pro- duites par le retrait du caoutchouc après sa vulcanisation, lesquelles tensions tendent à détacher le caoutchouc de la couronne, et présentent par conséquent une sollicitation àd- ditionnelle pour l'attache caoutchouc-métal.
2) l'autre, qui concerne le fonctionnement et consiste dans la
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grande déformabilité élastique en direction radiale. Si le caoutchouc est au repos et plus encore s'il est sous tension, par suite du retra.it du caoutchouc même, qui ne peut pas se manifester librement parce qu'il en est empêché par l'attache entre caoutchouc et couronne, il en résulte une grande défor- fiabilité du caoutchouc dans toutes les directions, particuliè- rement dans les directions radiale et tangentielle.
Or, tandis que cela. est généralement a.vantageux et même désiré pour le fonctionnement dans la direction tangentielle (par exemple dans les roues dentées, où le caoutchouc agit comme amortisseur des secousses et comme antivibrant torsional), au contraire la grande déformabilité du caoutchouc en direction radiale est souvent dommageable, comme, par exemple, dans les roues dentées, dans lesquelles elle compromet l'engrènement précis des dents, ou bien encore dans les coussinets, dans les- quels elle peut produire des désalignements.
Pour éviter à la fois ces deux inconvénients, la, présente invention prévoit une connexion élastique entre couronne et moyeu réalisée au moyen d'un anneau en caoutchouc qui, du côté du moyeu, peut être in- différemment attaché, soit directement au moyeu par une des mé- thodes bien connues par elles-mêmes, soit à un annea.u méta.llicue qui est encastré et fixé à son tour sur le moyeu par une des méthodes bien connues, tandis que au contraire du côté de la couronne le caoutchouc est attaché à un anneau métallique divisé en secteurs, qui est à son tour introduit de force dans la couronne et fixé à celle-ci par une des méthodes connues.
Parmi ces méthodes de fixa.tion, celle qui consiste à replier en direction radiale l'anneau intérieur et les secteurs de l'anneau extérieur et à appliquer les moyens de fixation, par exemple des vis, sur les surfaces latérales de la couronne et du moyeu est particulièrement avantageuse. En faisant en sorte oue le diamètre externe de l'anneau métallique divisé en secteurs, libre après la vulcanisation, soit plus grand que le diamètre interne de la, couronne, il se produit pendant le montage une compression du caoutchouc, qui peut être précalculée, et qui
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,réduit la déformabilité élastique du caoutchouc en direction radiale, tandis qu'elle laisse pratiquement inchangée la dé- formabilité élastique en, direction tangentielle, ainsi que l'aphonicité de l'ensemble.
Si la précompression radiale obtenue de cette façon produit une réaction plus grande que la force externe la plus grande qu'on peut prévoir dans cette direction, on peut assurer la concentricité de la couronne par rapport au moyeu, et en conséquence l'exactitude de l'engrènement des dents de la roue dentée.
Il est par soi évident que, lorsqu'on désire conserver une déformabilité élastique notable en direction radiale (par exemple dans des roues normales, poulies, etc.) la précompression correspondante à donner sera plus petite, ou même nulle.
De plus lorsque c'est nécessaire, la déformabilité tant en direction radiale qu'en direction tangentielle peut être artificiellement augmentée, par exemple en pratiquant dans le caoutchouc des rainures ou des trous de part en part.
La division en secteurs de l'anneau extérieur à fixer à la couronne annule en outre toujours les tensions internes ra- dia.les dans le caoutchouc qui sont produites par le retrait de celui-ci après la.vulcanisation, parce qu'elle permet aux secteurs mêmes de suivre librement ce retrait. Aussi l'éventuelle compression radiale agit d'une manière avantageuse dans ce sens, par le fait qu'en agissant en sens contraire aux tensions in- ternes, elle est avantageuse pour l'attache caoutchouc-métal.
En se référant particulièrement à la fig. 1, qui re- présente un exemple, non limitatif de réalisation d'une roue dentée selon la présente invention, 1 désigne le moyeu, 3.la couronne, 3 les dents, 4 l'anneau en caoutchouc attaché par vulcanisation aux anneaux rigides 5 et 6, qui portent respec- tivement les pliages latéraux 7 et 8, fixés respectivement à l'aide des vis 9 et 10 au moyeu et à la couronne. L'anneau ex- térieur 6, est, comme déjà dit, divisé en secteurset a de pré- .férence, au repos, un diamètre externe plus grand que le diamètre
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interne de la couronne 2, de façon que dans l'engrenage monté, les secteurs sont rapprochés l'un de l'autre, précomprimant ainsi ra.dia,lement l'anneau en ca.outchouc 4.
Dans le cas où la force tangentielle est trop grande, et où il est impossible de rester dans des limites admissibles pour la sollicitation spécifique de l'attache caoutchouc-métal, sans augmenter excessivement les dimensions de la pièce (par exemple dans les cas de roues dentées qui doivent transmettre un grand couple), la présente invention prévoit dans le moyeu ou dans la couronne, ou bien, ce qui est encore mieux, dans les anneaux métalliques qui sont fixés respectivement a.u moyeu et à la cou- ronne, et attachés au caoutchouc, des saillants radiaux alternés qui sollicitent à la compression en direction tangentielle la partie de caoutchouc interposée.
Les saillants doivent être di- mensionnés de façon à laisser radialement entre ceux du moyeu et la partie circulaire opposée de la, couronne, et respective- ment entre ceux de la couronne et la partie circulaire correspon- dante du moyeu, une épaisseur de caoutchouc suffisante à permet- tre à celle-ci de suivre, en se déformant au cisaillement et à. la flexion, la déformation des parties radiales en caoutchouc comprises entre les saillants et sollicitées à la compression par le moment de torsion.
Le caoutchouc, qui est l'organe élas- tique, doit en effet remplir les,fonctions suivantes : a) - les bras radiaux sollicités à la compression, qui sont compris entre les saillants respectivement du moyeu et de la couronne, doivent transmettre le couple; b) - les mêmes bras radiaux et non les bras circulaires en caout- chouc compris entre les saillants radiaux du moyeu et les corres- pondantes parties circula.ires de la couronne, ou vice versa., doivent assurer le centrage et partant l'engrènement exact des dents, moyennant la précompression en direction radiale, qui a été donnée pendant le montage :
c) - les bras radiaux et les circulaires nommés sous b) doivent consentir librement, moyennant leur déformation au cisaillement, et à la flexion, les deux fonctions a) et b).Pour faciliter la
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fonction c), dans la partie en caoutchouc peuvent cependant être prévues des interruptions (plus ou moins grandes) dans les bras circulaires, à hauteur des 1 saillants radiaux du moyeu, ou de ceux de la couronne ou bien de tous les deux.
En outre, dans ce but, ou dans celui d'obtenir une certaine courbe de déformation par rapport à la force tangentiel- le, les saillants peuvent être conformés de façon particulière, de manière à n'être pas initialement en contact avec la surface entière du caoutchouc, mais à venir en contact avec elle progres- sivement, pendant la déformation, de façon à obtenir la courbe de déformation (force tangentielle - écrasement) correspondant au mieux avec les exigences du fonctionnement.
En se référant particulièrement aux dessins annexés, la fig. 2 représente en coupe transversale, un engrenage capable de transmettre un grand moment de torsion, avec le caoutchouc en forme ondulée ou étoilée et des anneaux métalliques pourvus de saillants radiaux. La fige 3 représente, aussi en coupe transver- sale, un engrenage susceptible de transmettre un grand couple avec du caoutchouc constitué par des secteurs de forme substantielle- ment radiale, unis entre eux par des bras circulaires, et avec des anneaux métalliques pourvus de saillants qui sont engagés entre les différents secteurs en caoutchouc.
Enfin, comme variante de la fig. 3, la fig. 4 repré- sente en coupe transversale, une portion d'engrenage pour des couples importants, où les saillants radiaux ont une forme parti- culière, conformés de façon à entrer en contact, progressivement, avec le caoutchouc, pendant la déformation.
Dans la fig. 2 est désigné par 1 le moyeu, par 2 la couronne, par 3 les dents, par 4 le caoutchouc, par 5 et 6 les anneaux attachés au caoutchouc et solidaires respectivement avec le moyeu et avec la couronne, qui sont pourvus respectivement des pliage radiaux 11 et 12 engagés entre les bras radiaux 13 du caoutchouc, sur lesquels ils exercent une sollicitation à la compression, et ayant des dimensions radiales telles qu'ils lais- sent de l'espace pour les bras circulaires 14 et 15 du caoutchouc.
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L'anneau externe 6 est divisé en secteurs distancés entre eux, qui sont rapprochés jusqu'à se toucher (voir 16) lorsqu'ils sont montés, en donnant lieu ainsi à la. précompression du caoutchouc.
Dans la fige 3, on voit encore le moyeu 1, la couronna 2 et les dents 3; le caoutchouc 4 forme des secteurs 13 connec- tés pa.r des bras circulaires 14 et 15, tandis que l'anneau 5 fixé au moyeu, porte les saillants radiaux ou palettes Il, et l'anneau 6,fixé à la. couronne porte les saillants radia.ux 12.
Les saillants 11 et 12 comprennent entre eux les secteurs 13 qu'ils sollicitent à la compression, à la suite de l'action du couple et leur distance radiale de la couronne et respectivement du moyeu étant suffisante pour permettre au caoutchouc qui s'y trouve (bras circulaires 14 et 15) de suivre librement le mou- vement de compression des secteurs 13. Pour faciliter ce mouve- ment, le caoutchouc peut être absent sur tout le bras circulaire (voir 16 et 17) ou bien sur une partie de celui-ci.
Enfin la fige 4 représente une portion d'un engrenage analogue à celui de la figé 3, duquel pourtant il est substan- tiellement différent par le fait que les saillants radiaux 11 et 12, au lieu d'être rectilignes, ont un profil modelé, et qu'ils ne sont initialement pas en contact avec les secteurs 13 en caoutchouc, avec lesquels, au contraire, ils entrent en contact progressivement pendant le fonctionnement.
Les bras circulaires en caoutchouc en correspondance de 16 et 17 manquent complètement
Le profil des saillants Il et 12 peut être varié selon les exi- gences de l'emploi : dans la fig. 4 on a désigné par 12' une variante du profil 12. Dans les fig. 2 - 3 et 4 on n'a pas in- diqué les moyens de fixation entre les anneaux métalliques et la. couronne, et respectivement le moyeu.
Les exemples de construction ci-dessus décrits sont seulement indicatifs et non limitatifs ; enparticulier, pour obtenir la précompression radiale, a lieu de couper en sec- teurs l'anneau externe, on peut faire celui-ci d'une seule pièce, en coupant, au contraire, en secteurs l'annea. u interne, si cela.
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veut présenter des avantages de construction, ou bien on peut faire diviser en secteurs aussi bien 1/anneau externe que l'anneau interne. ,
En outre, bien que dans la figure on s'est référé à des engrenages, ce qu'on a dit ci-dessus est valable aussi pour d'autres organes substantiellement cylindriques, tels que coussinets de support, roues, poulies etc.
Pour protéger le caoutchouc contre l'huile de lubri- fication, on peut appliquer sur la surface externe de l'anneau en caoutchouc, une mince couche de caoutchouc du type résistant à l'huile, ou de résine, ou bien une couche de vernis élastique résistant à l'huile, etc.
R e v e n d cati ion s
1.- Connexion élastique entre moyeu et couronne d'un corps cylindrique, particulièrement d'engrenages, poulies, roues et coussinets, obtenue à l'aide d'un anneau en caoutchouc inter- posé entre moyeu et couronne, caractérisée par le fait que cet anneau est attaché au moyeu ou à la couronne ou aux deux à la d'un fois non pas directement, mais à l'aide ou respectivement deux anneaux métalliques attachés au caoutchouc par un des systèmes connus.