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Train de transmission ".
La présente invention a pour objet un train de transmis sion comprenant au moins deux arbres rotatifs et un organe sou- ple sans fin reliant des surfaces de révolution qui sont deux à deux solidaires, pour la rotation, de l'un et de l'autre de ces arbres, dans lequel ces surfaces de révolution ont pour gé- nératrices des lignes présentant au moins une inclinaison par rapport à leurs axes qui coïncident avec ceux desdits arbres et
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dans lequel ledit organe souple comprend un ruban sans fin auquel sont fixés transversalement des barreaux rigides dispo- sés côte à côte sur toute la longueur de l'une au moins des deux faces pour raidir ce ruban transversalement et résister aux efforts de compression qui s'exercent sur eux lorsque l'or- gane souple est tendu d'un arbre à l'autre en étant de part et d'autre passé entre deux desdites
surfaces de révolution solidaires en rotation, lesquelles ont leurs génératrices inclinées en sens inverses de sorte qu'elles constituent l'équi- valent des flancs latéraux seuls opérants d'une gorge trapézoï- dale de poulie.
Ce train de transmission est caractérisé en ce que le ruban est fait en un tissu de fibres textiles, en ce que les barreaux susdits sont faits en une matière fibreuse imprégnée d'une matière résineuse solide et en ce que ces barreaux présen- tent cette matière à nu à leurs extrémités destinées à pren- dre contact et appui sur lesdites surfaces de révolution, le tout ayant pour but que l'organe sans fin puisse transmettre de grands efforts tangentiels, c'est-à-dire correspondant à des rayons effectifs de poulies relativement petits pour la puis- sance à transmettre,
grâce à ce que la grande résistance que lesdits barreaux de matière fibreuse imprégnée peuvent offrir à la compression et au flambage permet de prévoir de grandes largeurs du ruban en même temps que des inclinaisons des sus- dites génératrices donnant lieu à de grandes composantes nor- males et, par suite, à des résistances au glissement suffisan- tes lors.même que le coefficient du frottement desdits barreaux contre les flancs susdits serait plus petit que celui du cuir qui garnit ordinairement les extrémités de barreaux moins résis- tants.
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Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention et quelques variantes.
Les figures 1 et 2 sont des vues, suivant deux directions respectivement perpendiculaires, d'un organe sou- ple sans fin faisant partie du train de transmission dont une autre partie est représentée partiellement en coupe en fig. 5.
Les figures 3, 4, 6 et 7 sont des coupes à plus grande échelle que la figure 1 représentant des variantes de construction de l'organe souple. La figure 8 représente une autre variante par une vue en élévation simple.
Le train de transmission représenté partiellement comprend au moins deux arbres rotatifs parallèles tels que l'arbre 9 de figure 5 et un organe souple sans fin de construc- tion complexe représenté par les figures 1 et 2. Cet organe comprend un ruban sans fin 2 auquel sont fixés des barreaux rigides 3 et 4 disposés transversalement à ce ruban et côte à côte sur toute la longueur des faces externe et interne res- pectivement.
Ces barreaux ont pour effet de raidir le ruban 2 transversalement et de résister aux efforts de compression qui s'exercent sur eux lorsque le ruban est tendu de l'un à l'autre dee deux arbres D, en étant de part et d'autre passé entre deux surfaces tronconiques 5 et 5' solidaires en rotation de l'un et de l'autre desdits arbres 9 munis pour cela de cla- vettes 6 et 6' sur lesquelles sont montés des disques 7a et 7b auxquelles appartiennent lesdites surfaces 5 et 5', dont les génératrices sont inclinées en sens inverse, de sorte qu'elles constituent l'équivalent des flancs latéraux seuls opérants d'une gorge trapézoïdale de poulie de transmission. L'un au moins des deux disques 7a et 7b peut coulisser sur sa clavette
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et est soumis, lors du fonctionnement, à l'action d'une force tendant à le rapprocher de l'autre disque.
Les barreaux 8 de la face externe et 4 de la face interne sont faits en une matière fibreuse imprégnée d'une matière résineuse solide comme le tissu ou le carton bakéli- sés ; ils présentent cette matière à nu à leurs extrémités destinées à prendre contact contre les surfaces 5 et 5'.Le ruban 2 lui-même est fait en un tissu de fibres textiles na- turelles ou artificielles et de préférence en nylon.
Les barreaux 3 et 4 forment des paires où ils sont disposés en regard l'un de l'autre pour être fortement assem- blés au moyen de rivets 8 traversant des trous pratiqués au travers d'eux et du ruban 2 qui se trouve comprimé entre ces barreaux, d'autant plus qu'on lui impose, durant le rivetage, une traction longitudinale.
On voit en figure 5 que le profil des barreaux 3 et 4, projeté sur un plan perpendiculaire à la direction du ruban 2, présente pour chacun une forme trapézoïdale qui a pour ef- fet que les surfaces de contact avec les surfaces 5 et 5' sont limitées à des zones étroites voisines du ruban 2. Pour les barreaux 3, cet effet serait aussi obtenu si leur face opposée à celle qui est contiguë au ruban était de même longueur que celle-ci ou plus courte, tandis que pour les barreaux 4, il nécessite une longueur de la face opposée au ruban plus petite que celle-ci.
Mais on peut aussi faire en sorte que la zone de contact soit entièrement sur les bouts des barreaux internes 4 ou sur ceux des barreaux externes 3, tout en satisfaisant à la condition nécessaire que les faces des uns et des autres qui sont appliquer contre le ruban aient une longueur valant au moins la largeur du ruban.
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Dans les figures 1, 2 et 5, on a supposé que les barreaux 3 se touchaient les uns les autres dans les brins rectilignes de l'organe souple et avaient une section transver- sale rectangulaire tandis que la section des barreaux 4 est trapézoïdale, ayant son c8té appliqué contre le ruban égal'à celui des barreaux 3 tandis que son côté opposé est plus court pour permettre la courbure de l'organe souple suivant un arc, polygonal à son passage sur les surfaces tronconiques.
Dans la variante de la figure 3, les plots internes 4a permettent cette courbure tout en ayant une section rec- tangulaire grâce au fait qu'ils sont séparés les uns des au- tres par une distance suffisante.
Dans la figure 4, les barreaux 3a et 4a ont les mêmes sections que les barreaux 3 et 4 maie sont, sur les deux faces du ruban, séparés les uns des autres par une dis- tance qui est une petite fraction de leur largeur, sur leur face appliquée contre le ruban.
Dans la figure 6, il s'ajoute aux caractères de la figure 4 que cette face contiguë au ruban est incurvée cylin- driquement pouir chacun des barreaux externe et interne de cha- que paire, les faces 10 des barreaux 3b étant concaves et les faces 11 des barreaux 4c étant convexes et forçant le ruban 2a à épouser leur courbure dont l'axe est ici du côté de la face interne et qui pourrait aussi être du côté de la face externe de l'organe sans fin.
Dans la figure 7, les barreaux de la face interne 4d sont supposés être en métal de sorte qu'ils sont moins épais que des barreaux en matière fibreuse imprégnée d'une matière résineuse solide, pour la même résistance.
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Dans la figure 8, les barreaux des deux espèces 3c et 3b ont tous deux une section trapézoïdale de manière qu'on puisse imposer à l'organe sans fin des incurvations des deux sens, par exemple lorsqu'un tendeur lui est appliqué, compo- tant un rouleau agissant contre la face externe, ou une poulie à gorge trapézoïdale coopérant avec les bouts des barreaux 3.
Quelles que soient les formes des barreaux en section transversale et leur disposition sur le ruban, l'angle X que forment avec l'axe les génératrices des surfaces 5 et 5' peut être fait au moins aussi petit que dans les trains de transmis- sion du genre décrit où les barreaux de l'organe sans fin sont en bois garni de cuir aux extrémités. Il découle de là plusieurs avantages qui vont être décrits en référence à la figure 5.
L'angle X peut être fait plus petit qu'à l'ordinaire grâce à deux propriétés de la matière dont sont faits les bar- reaux qui prennent contact avec les surfaces 5 et 5', à savoir un coefficient de frottement avec ces surfaces plus petit que celui du cuir garnissant des barreaux en bois et une résistance à la compression et au flambage plus grande que celle du bois.
On doit en effet éviter que l'angle X soit plus petit que l'angle qui a pour tangente le coefficient de frottement car il en résulte une diminution du rendement de transmission; cette relation désavantageuse s'observe dans le cas de courroies trapézoïdales en caoutchouc dont le coefficient de frottement est si grand qu'il correspond à un angle plus grand que l'angle X des flancs de la gorge, ce qui fait qu'il y a coincement de la courroie dans cette gorge et se manifeste par une incurva- tion du brin vers le brin rentrant. Cette incurvation est l'in- dice de ce que le rendement est nécessairement diminué par le
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fait que le brin sortant doit constamment être arraché de la gorge où il est coincé, de sorte qu'un travail est fait en pure perte contre une force de frottement.
Ce défaut peut aussi exister dans le cas de barreaux de bois garnis de cuir. Dans les trains de transmission où l'on fait varier continûment le rapport de transmission en rapprochant l'un de l'autre les disques 7a et 7b d'un arbre et éloignant d'autant ceux de l'autre arbre, ce coincement empêche que cette variation du rapport de transmission puisse avoir lieu au repos, alors que cela est possible dès que l'angle X est plus grand que l'angle @ du frottement, comme c'est le cas en figure 5.
D'après la théorie concernant les courroies sans fin passant sur des poulies cylindriques, on sait que les ten- sions des deux brins sont régies par une loi exponentielle où l'exponentielle est le produit du coefficient de frottement par l'angle sur lequel la courroie touche à la poulie. Cette loi s'applique aussi aux courroies travaillant dans des gor- ges trapézoïdales, mutatis, mutandis, les forces radiales créant les forces de frottement étant remplacées par des forces normales aux flancs tronconiques. La force F1 de la fi- gure 5 est l'une des forces radiales qui croissent du point d'entrée au point de sortie ; se décompose en une force normale N et en une force égale et opposée à F2.
Si l'angle X est petit, ces deux forces sont grandes, étant proportion- nelles la première à la cosécante, l'autre à la contangente de cet angle.
On comprend donc que déjà les courroies trapézoïdales ou de section circulaire puissent transmettre des efforts tan- gentiels qui sont grands relativement à leur tension au repos.
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mais que la grandeur des forces telles que F2 admissibles est limitée par la compressibilité du caoutchouc ou du cuir dont elles sont faites, et que des organes souples du type décrit mais dont les barreaux sont en bois ont aussi des emplois li- mités par la résistance du bois.
On n'a représenté la force F1 qu'à l'un des bouts du barreau bien que le phénomène de décomposition ait lieu symétriquement aux deux bouts, de sorte qu'une paire de barreaux 3 et 4 doit résister à une force égale au double de la force F2. L'homogénéité d'un barreau en tissu bakélisé permet qu'il résiste à de grandes forces même si sa longueur vaut dix à vingt fois sa plus petite dimension transversale. Ainsi, pour un diamètre donné des disques 7a et 7b, on peut, en adoptant des largeurs de plus en plus grandes du ruban, transmettre des couples de plus en plus grands jusqu'à la limite déterminée par la résistance des barreaux au flambage.
Cela présente l'a- vantage technique que les poulies peuvent être aussi petites que possible, c'est-à-dire être économiques par leur légèreté et par un encombrement moindre que lorsque les barreaux sont en bois avec grand coefficient de frottement.
Dans l'application de la variante de la figure 7, il est entendu que les extrémités des barreaux 3 sont conformées de manière que ce soient ces barreaux qui fournissent le contact avec les disques coniques. Cette variante peut être inversée, les barreaux de métal étant alors à l'extérieur et le contact avec les disques se faisant par les barreaux intérieurs en ma- tière fibreuse imprégnée d'une matière résineuse.
Les rivets 8 peuvent être remplacés par des boulons avec écrous.
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Le ruban 2 est de préféfence tissé sous sa forme sans fin.