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Parmi les dispositifs utilisés couramment pour la transmission de forces ou de mouvement, figurent, en particulier les câbles, les chaînes et les courroies.
L'utilisation la plus courante de ces dispositifs consiste à trans- former un mouvement circulaire continu autour d'un axe en un mouvement cir- culaire continu autour d'un autre axe.
Ces mêmes dispositifs sont utilisés également pour des opérations de levage, de traction etc.. pour la réalisation de pompes spéciales etc...
Une des plus simples réalisations d'un de ces dispositifs de trans- mission consiste à utiliser un corps homogène élastique et ayant une résis- tance à la traction élevée tel par exemple qu'un fil ou un ruban en métal ou en matière plastique.
Ces dispositifs de transmission de forces doivent, dans la prati- que, satisfaire à de nombreuses conditions.
Il se présente d'abord de problème de la flexion, sur les poulies par exemple, qui demande dans le cas d'un fil ou d'un ruban, un rapport con- venable entre l'épaisseur dé ce fil ou ruban et le diamètre de la poulie pour que le fil ou ruban puisse suivre le contour de la poulie sans supporter un travail moléculaire anormal dans sa section.
Le problème de l'adhérence n'est pas moins important puisque, dans le cas d'une transmission de mouvements circulaires sur des poulies, l'ef- fort tangentiel appliqué soit par la poulie sur le fil ou ruban, soit par le fil ou ruban sur la poulie dépend non seulement de l'arc de contact et de la tension des brins, mais aussi du coefficient de frottement des matières en contact.
Enfin, s'il s'agit de matières plastiques telles qu'un fil de la substance désignée sous le nom de nylon, par exemple, qui a une résistance à la traction remarquable, il intervient d'autres facteurs, tel l'allonge- ment sous l'effort, qui nuisent à la "rigidité" de la transmission du mou- vement, ainsi qu'à l'adhérence du fil en question sur des poulies ou roues par suite de la variation de longueur des brins suivant l'effort appliqué sur ceux-ci.
La présente invention a pour objet un dispositif composite de transmission de forces ou de mouvement du type caténaire, c'est-à-dire pré- sentant des analogies avec une chaîne. Il est essentiellement constitué par une succession de torps rigides en matière plastique sur lesquelles s'appli- quent directement les forces à recevoir ou à transmettre, et d'éléments fle- xibles ancrés dans ces corps et qui les réunissent en assurant un écarte- ment constant à ces corps, de façon à avoir un "pas" défini, tandis que la flexion de l'ensemble permet l'adaptation sur une poulie par exemple.
On entend ici les mots "matières plastiques" dans le sens où ils sont utilisés dans la terminologie courante, comme désignant toutes sortes de matières de synthèse à structure non cristallisée, qui sont stables aux températures courantes et dont certaines présentent une rigidité considéra- ble.
Il a été constaté en effet que certaines matières plastiques sont susceptibles, lorsqu'elles sont, par exemple, moulées à chaud sur un corps métallique, d'adhérer énergiquement à lui tout en présentant une rigidité mécanique très considérable. On utilise dans la présente invention, cette propriété pour obtenir l'ancrage d'éléments métalliques flexibles dans les corps de matières plastique.
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D'ailleurs, suivant le type de matières plastiques employées, elles peuvent être moulées à froid ou même appliquées de toute autre façon, l'es- sentiel étant que leur rigidité soit assurée au bout d'un temps suffisant après leur application afin de les lier au point fixé sur le fil ou ruban flexible servant d'âme au dispositif.
En outre, il peut être avantageux de constituer ces corps de plusieurs couches de matières plastiques ayant des propriétés différentes.
C'est ainsi, par exemple, que pour constituer la partie du corps rigide qui doit adhérer à l'élément flexible, on pourra utiliser, par exemple, des ma- tières plastiques de la famille des époxies dont les propriétés dradhéren- ce sont considérables, afin d'assurer un excellent ancrage sur l'élément flexible tandis que la couche extérieure sera formée par une matière de la classe des polyamides, ces matières ayant des propriétés de résistance au choc dans une gamme de température très étendue ainsi que des qualités d'au- tolubrification qui les rendent avantageuses lorsqu'elles sont en contact avec les organes extérieurs de la transmission (roues, poulies etc...) de force ou de mouvement.
De préférence les éléments flexibles mentionnés ci-dessus et qui peuvent être soit métalliques, soit non métalliques et constitués alors, par exemple, d'une matière plastique telle que des fils de nylon armés ou non d'éléments métalliques forment une âme ' continue unique agencée de distan- ce en distance pour présenter les dispositifs d'ancrage, ou sur laquelle sont enfilés ou fixés, ou enfilés et fixés, des dispositifs d'ancrage indé- pendants.
De tels dispositifs de transmission de forces coopèrent soit avec des poulies ordinaires, soit, à la manière de chaînes, avec des pignons, à condition- de donner aux corps de matière plastique une forme appropriée, soit avec des poulies à empreintes.
Divers modes d'exécution de dispositifs de transmission de forces ou de mouvements conformes à la présente invention vont être décrits ci-après à titre d'exemple et sont représentés schématiquement sur les dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est relative à un premier mode d'exécution dans lequel l'âme continue est un fil métallique, l'un des corps rigides étant représen- té en coupe..
La figure 2 montre en perspective un autre mode d'exécution où l'â- me continue est un ruban de feuillard.
La figure 2 A montre une variante d'un mode d'ancrage des corps rigides sur le ruban.
Les figures 3 et 4 concernent des connexions des extrémités, dans le cas d'un fil continu.
La figure 5 montre un dispositif d'ancrage employé dans le cas d'un fil continu multibrins, le dispositif d'ancrage étant constitué par l'épanouissement de brins du fil.
La figure 6 montre, à titre d'exemple, diverses formes que peu- vent affecter les corps rigides de matière plastique.
La figure 7 montre une forme adoptée pour ces corps afin de faci- liter la flexion de l'âme sans l'endommager.
La figure 8 concerne un mode d'exécution dans lequel les corps ri- gides de matière plastique sont presque jointifs.
La figure 9 concerne un dispositif d'ancrage indépendant de l'âme
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et enfilé sur elle.
La figure 10 est relative à un mode d'exécution de dispositif de transmission de forces à fils parallèles.
& la figure,ll est relative à un autre mode d'exécution dans le cas également de fils parallèles.
Un fil d'acier 1 (Fig. 1) a été, à intervalles réguliers, plie à
90 , puis deux ou plus de deux fois à 180 et enfin à 90 , de façon à obte- nir l'ancrage 2, après quoi ces plis sont immobilisés, comme on le voit sur la partie gauche de la figure, en les noyant dans des blocs de matière plas- tique 3, par exemple de la matière appelée "nylon", qui sont, par exemple, moulés sous pression de façon à recouvrir entièrement les pliures 2. On ob- tient de cette façon des blocs rigides 3, réunis par des éléments intermé- diaires du fil 1, l'ensemble ainsi obtenu ne possédant pas d'autre extensi- bilité que celle des éléments du fil 1 entre les blocs 3, et la pliure du fil d'âme 1 servant exclusivement à l'ancrage, les parties pliées étant parfaitement immobilisées les unes par rapport aux autres, après coulée des blocs 3.
En figure 2 le dispositif d'ancrage est très analogue, mais le fil d'âme 1 a été remplacé par un mince feuillard 4.
En figure 2 A, des saillies 15 ont été repoussées dans le ruban 4 et servent d'ancrage pour le corps rigide 3.
Sur les figures 3 et 4, les deux extrémités du fil continu 1 sont accrochées l'une à l'autre et l'accrochage 5, 6, plus ou moins compliqué, forme lui aussi ancrage pour les blocs de matière plastique 3.
On pourrait utiliser également beaucoup d'autres modes d'ancrage.
C'est ainsi que le simple collage pourrait être employé,s'il est assez éner- gique par rapport à l'effort à transmettre. Lorsque l'élément flexible est métallique, on pourrait emboutir, estamper ' ou percer cet élément métallique de façon à constituer une partie en relief, ou une cavité à fond percé ou non. Si l'élément flexible est un ruban métallique il peut être indiqué no- tamment d'y percer un trou qui assure ' la liaison de la matière plastique au-dessus et au-dessous.
Dans le cas de la fig. 5, où l'on emploie un câble métallique multibrins 7, ce câble a été comprimé dans le sens de l'axe pour former un épanouissement.; 8 ou une sorte de tête de champignon qui sert de dispositif d'ancrage pour les blocs 3.
Bien entendu les blocs 3 peuvent avoir des formes quelconques (voir Fig. 6) par exemple celle d'une sphère ou d'une dent d'engrenage ou toute autre. On choisira une forme correspondant à l'organe destiné à coopé- rer avec les blocs 3 pour recevoir ou transmettre les efforts (pignon de chaîne, poulie à gorge continue ou à empreintes etc....).
S'il se présente le problème d'une flexion ayant une importance relativement considérable (par exemple passage du dispositif de transmission de forces sur des poulies de petit diamètre par rapport à l'élément résis- tant (fil ou feuillard de la transmission) on pourra prévoir au moulage (Fig. 7) une forme de blocs 3 présentant des encoches 9 avec des surfaces de soutien 11 de forme appropriée pour éviter la rupture à la flexion.
On peut également prévoir des blocs en matière moulée 3 très voi- sins les uns des autres de façon que la surface d'appui de ces blocs soit pratiquement continue avec, cependant, possibilité de flexion (Fig. 8).
Les blocs 3 peuvent avoir également des profils très variés dans le sens transversal, par exemple si le dispositif de transmission doit pas-
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ser dans des poulies à gorge de section trapézoïdale ou autre.
Il n'est pas nécessaire que le dispositif d'ancrage soit consti- tué par l'âme flexible elle-même. Dans le cas de la fig. 9 on a représen- té une âme 1 avec des dispositifs d'ancrage indépendants 12 qui sont cons- titués par exemple comme les épines de fils de fer barbelés, les tortillons de fil métallique qui constituent ces épines pouvant être simplement enfilés sur l'âme ou avec leurs spires serrés fortement sur l'âme ou être pris en- tre les brins de cette âme, lorsque celle-ci est multibrins, le moulage du bloc 3 intervenant ou non pour immobiliser l'épine 12 sur l'âme 1, le tout de façon que, suivant l'invention, le bloc ait une position fixe par rapport à l'âme, cette position intervenant, par exemple, particulièrement, pour donner un pas déterminé entre les corps qui passent sur une roue dentée ou à empreintes.
Sur la fig. 10, on a représenté un dispositif de transmission for- mé de fils parallèles 13 formant chacun son dispositif d'ancrage, l'ensem- ble desdits dispositifs d'ancrage étant noyé dans le bloc 14.
Sur la figure 11, un mode de différent assure 1' ancrage .
On notera que, pour certaines applications, et notamment dans le cas où les formes à transme-ttre ne sont ,pas très considérables, les éléments flexibles peuvent ne pas-être des éléments métalliques et consister, par exemple, en une matière flexible, telle qu'une matière plastique, la carac- téristique de la présente invention étant, sous sa forme la plus générale, de comporter des corps rigides de matière plastique rigide ancrés sur des éléments de matière flexible qui les relient.
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Among the devices commonly used for the transmission of forces or movement, there are, in particular, cables, chains and belts.
The most common use of these devices is to transform a continuous circular motion around one axis into a continuous circular motion around another axis.
These same devices are also used for lifting, traction, etc., operations for the production of special pumps, etc.
One of the simplest embodiments of one of these transmission devices consists in using a homogeneous elastic body having a high tensile strength such as, for example, a wire or a tape of metal or plastic.
These force transmission devices must, in practice, satisfy many conditions.
The problem first arises of bending, on pulleys for example, which requires, in the case of a wire or a tape, a suitable ratio between the thickness of this wire or tape and the diameter. of the pulley so that the wire or tape can follow the contour of the pulley without supporting abnormal molecular work in its section.
The problem of adhesion is no less important since, in the case of a transmission of circular movements on pulleys, the tangential force applied either by the pulley on the wire or tape, or by the wire or tape on the pulley depends not only on the contact arc and the tension of the strands, but also on the coefficient of friction of the materials in contact.
Finally, if it is a question of plastics such as a thread of the substance referred to as nylon, for example, which has remarkable tensile strength, other factors intervene, such as the elongation. under force, which adversely affects the "rigidity" of the transmission of the movement, as well as the adhesion of the wire in question on pulleys or wheels due to the variation in length of the strands according to the force applied on these.
The present invention relates to a composite device for transmitting forces or movement of the catenary type, that is to say having analogies with a chain. It is essentially made up of a succession of rigid plastic torps on which the forces to be received or transmitted are applied directly, and flexible elements anchored in these bodies and which unite them while ensuring a separation. constant to these bodies, so as to have a defined "pitch", while the bending of the assembly allows adaptation on a pulley for example.
The words "plastics" are understood here as used in common terminology, as designating all kinds of synthetic materials with an uncrystallized structure, which are stable at current temperatures and some of which exhibit considerable rigidity.
It has in fact been observed that certain plastics are liable, when they are, for example, hot-molded on a metal body, to adhere vigorously to it while exhibiting very considerable mechanical rigidity. This property is used in the present invention to obtain the anchoring of flexible metal elements in the bodies of plastic materials.
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Moreover, depending on the type of plastics used, they can be cold molded or even applied in any other way, the main thing being that their rigidity is ensured at the end of a sufficient time after their application in order to tie to the point fixed on the flexible wire or tape serving as the core of the device.
In addition, it may be advantageous to constitute these bodies from several layers of plastics having different properties.
It is thus, for example, that in order to constitute the part of the rigid body which must adhere to the flexible element, it is possible to use, for example, plastics from the family of epoxies whose dradhesion properties are considerable. , in order to ensure excellent anchoring on the flexible element while the outer layer will be formed by a material from the class of polyamides, these materials having impact resistance properties in a very wide temperature range as well as qualities of 'Self-lubrication which makes them advantageous when they are in contact with the external members of the transmission (wheels, pulleys, etc.) for force or movement.
Preferably the flexible elements mentioned above and which can be either metallic or non-metallic and then made, for example, of a plastic material such as nylon threads, reinforced or not with metallic elements, form a single continuous core. arranged at a distance in order to present the anchoring devices, or on which are threaded or fixed, or threaded and fixed, independent anchoring devices.
Such force transmission devices cooperate either with ordinary pulleys or, in the manner of chains, with sprockets, provided that the plastic bodies are given an appropriate shape, or with pulleys with indentations.
Various embodiments of force or movement transmission devices in accordance with the present invention will be described below by way of example and are shown schematically in the accompanying drawings in which:
FIG. 1 relates to a first embodiment in which the continuous core is a metal wire, one of the rigid bodies being shown in section.
FIG. 2 shows in perspective another embodiment where the continuous core is a strip of strip.
FIG. 2A shows a variant of a method of anchoring the rigid bodies on the tape.
Figures 3 and 4 relate to end connections, in the case of a continuous wire.
FIG. 5 shows an anchoring device employed in the case of a continuous multi-strand wire, the anchoring device being constituted by the development of strands of the wire.
FIG. 6 shows, by way of example, various shapes which the rigid plastic bodies can take.
Figure 7 shows a shape adopted for these bodies to facilitate bending of the core without damaging it.
FIG. 8 relates to an embodiment in which the rigid bodies of plastic material are almost contiguous.
Figure 9 relates to an anchoring device independent of the core
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and threaded on it.
FIG. 10 relates to an embodiment of a device for transmitting forces with parallel wires.
& the figure, ll relates to another embodiment also in the case of parallel son.
A steel wire 1 (Fig. 1) was, at regular intervals, bent at
90, then two or more times at 180 and finally at 90, so as to obtain anchoring 2, after which these folds are immobilized, as seen on the left part of the figure, by drowning them in blocks of plastic 3, for example of the material called "nylon", which are, for example, die-cast so as to completely cover the folds 2. In this way, rigid blocks 3 are obtained, joined together by intermediate elements of the wire 1, the assembly thus obtained having no other extensibility than that of the elements of the wire 1 between the blocks 3, and the fold of the core wire 1 serving exclusively for the anchoring, the folded parts being perfectly immobilized with respect to each other, after casting of the blocks 3.
In Figure 2 the anchoring device is very similar, but the core wire 1 has been replaced by a thin strip 4.
In Figure 2A, protrusions 15 have been pushed back into the tape 4 and serve as an anchor for the rigid body 3.
In Figures 3 and 4, the two ends of the continuous wire 1 are hooked to each other and the hooking 5, 6, more or less complicated, also forms an anchor for the plastic blocks 3.
We could also use many other modes of anchoring.
This is how simple gluing could be used, if it is energetic enough in relation to the effort to be transmitted. When the flexible element is metallic, this metallic element could be stamped, stamped or pierced so as to constitute a part in relief, or a cavity with a bottom pierced or not. If the flexible element is a metallic strip, it may be advisable in particular to make a hole therein which ensures the bond of the plastic material above and below.
In the case of fig. 5, where a multi-strand metallic cable 7 is used, this cable has been compressed in the direction of the axis to form a spread .; 8 or some kind of mushroom head which serves as an anchoring device for the blocks 3.
Of course, the blocks 3 can have any shape (see FIG. 6), for example that of a sphere or of a gear tooth or any other. A shape will be chosen corresponding to the member intended to cooperate with the blocks 3 to receive or transmit the forces (chain sprocket, pulley with continuous groove or with indentations, etc.).
If the problem arises of a bending having a relatively considerable importance (for example passage of the force transmission device on pulleys of small diameter compared to the resistance element (wire or strip of the transmission) we may provide for the molding (Fig. 7) a form of blocks 3 having notches 9 with support surfaces 11 of suitable shape to avoid fracture in bending.
It is also possible to provide blocks of molded material 3 very close to each other so that the bearing surface of these blocks is practically continuous with, however, the possibility of bending (Fig. 8).
The blocks 3 can also have very varied profiles in the transverse direction, for example if the transmission device must pass
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be fitted in pulleys with a trapezoidal section or the like.
The anchoring device need not be constituted by the flexible core itself. In the case of fig. 9 a core 1 has been shown with independent anchoring devices 12 which are constituted for example like the thorns of barbed wire, the twists of metal wire which constitute these thorns can be simply threaded onto the core or with their turns tightly tight on the core or be caught between the strands of this core, when the latter is multi-stranded, the molding of the block 3 intervening or not to immobilize the spine 12 on the core 1, the all so that, according to the invention, the block has a fixed position relative to the core, this position intervening, for example, particularly, to give a determined pitch between the bodies which pass over a toothed wheel or with imprints.
In fig. 10, there is shown a transmission device formed of parallel wires 13 each forming its anchoring device, all of said anchoring devices being embedded in the block 14.
In Figure 11, a different mode provides 1 anchoring.
It will be noted that, for certain applications, and in particular in the case where the forms to be transmitted are not very considerable, the flexible elements may not be metallic elements and consist, for example, of a flexible material, such as than a plastic material, the characteristic of the present invention being, in its most general form, to comprise rigid bodies of rigid plastic material anchored on elements of flexible material which connect them.