La présente invention a pour objet un chaînon d'une chaîne de transmission, pouvant être moulé d'une pièce.
Les chaînes d'entraînement classiques sont constituées de plusieurs chaînons reliés ensemble par des goupilles ou des goujons de manière qu'ils puissent pivoter l'un par rapport à l'autre. Ces chaînons sont constitués de plusieurs parties soit d'organes latéraux et d'organes transversaux disposés de manière à délimiter une ouverture destinée à recevoir la dent d'une roue à chaîne motrice ou entraînée. Les organes transversaux peuvent être constitués par de simples goujons, mais des rouleaux cylindriques sont généralement montés entre les organes latéraux, autour des goujons, afin de protéger ces derniers contre l'usure et diminuer les résistances de frottement lors de l'insertion et du retrait des dents des roues à chaîne.
Jusqu'à maintenant, les chaînons des chaînes de transmission ont été établis en métal en raison des résistances à la traction et à l'usure offertes par les métaux. Toutefois, les métaux sont relativement lourds et beaucoup de nouveaux matériaux plastiques ont été développés qui, pour un poids déterminé, présentent une plus grande résistance à la traction que la plupart des métaux et qui, de plus, sont meilleur marché et résistent mieux à l'usure que les métaux en raison de leur faible coefficient de frottement. En fait, il y a de nombreuses applications dans l'industrie chimique où les chaînes de transmission en métal ne peuvent pas être utilisées en raison des effets corrosifs des matériaux en contact avec ces chaînes.
Il y a également d'autres applications où les métaux sont nuisibles aux matériaux avec lesquels ils sont en contact, par exemple dans l'industrie des aliments, et dans certaines applications, la plupart des métaux s'oxydent (c'est-à-dire se rouillent) sous le seul effet de l'atmosphère normale et des conditions ambiantes.
Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients.
Le chaînon selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un corps rectangulaire, venu d'une pièce et présentant une première portée sur un de ses côtés, cette portée présentant ellemême une ouverture cylindrique dont l'axe est transversal à la portée, des deuxième et troisième portées sur le côté opposé, espacées l'une de l'autre de manière à pouvoir recevoir une portée identique à la première, ces deuxième et troisième portées présentant elles-mêmes des ouvertures cylindriques présentant un axe commun s'étendant transversalement aux portées, parallèlement à l'axe de l'ouverture de la première portée, de manière que cet axe commun puisse être amené dans le prolongement de l'axe de l'ouverture de la première portée lorsqu'une première portée d'un chaînon adjacent est introduite entre les deuxième et troisième portées,
le corps présentant une ouverture perpendiculaire aux axes des ouvertures cylindriques et présentant une surface d'entraînement cylindrique destinée à venir en engagement avec une dent d'une roue à chaîne, I'axe de cette surface d'entraînement correspondant à celui de l'ouverture de la première portée.
Le dessin représente, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution du chaînon, objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan d'une première forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue latérale du chaînon représenté à la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en plan d'une deuxième forme d'exécution, ce chaînon étant représenté relié à un même chaînon représenté en traits mixtes.
La fig. 4 est une vue en élévation d'une chaîne constituée par des chaînons selon la fig. 3 et coopérant avec une roue à chaîne.
La fig. 5 est une vue en coupe selon la ligne 5-5 de la fig. 1.
La fig. 6 est une vue en coupe selon la ligne 6-6 de la fig. 3.
La fig. 7 est une vue en élévation latérale d'une variante du chaînon représenté à la fig. 2.
La fig. 8 est une vue en coupe d'une variante du chaînon représenté à la fig. 6.
La fig. 9 est une vue en coupe d'une variante du chaînon représenté à la fig. 5.
La fig. 10 est une vue en plan d'une troisième forme d'exécution.
La fig. Il est une vue en coupe selon la ligne Il-Il de la fig. 10.
La fig. 12 est une vue en coupe selon la ligne 12-12 de la fig. 10.
Aux fig. 1, 2 et 5, le chaînon est constitué par un corps solide 20 venu d'une seule pièce et présentant une portée 21 formée sur un côté du corps et deux portées 22 et 23 formées sur le côté opposé du corps. Une ouverture cylindrique 25, traverse la première portée 21, tandis que des ouvertures cylindriques 26 et 27, présentant un axe commun parallèle à l'axe de l'ouverture 25, traversent respectivement la seconde portée 22 et la troisième portée 23. L'espace 24 délimité entre les deux portées 22 et 23 ainsi que les longueurs de ces portées sont tels qu'une portée identique à la portée 21 mais appartenent à un autre chaînon peut être introduite entre ces deuxième et troisième portées, de manière que les ouvertures 25, 26 et 27 se situent dans le prolongement les unes des autres.
Ainsi, plusieurs chaînons selon la fig. I peuvent être reliés ensemble pour former une chaîne. ceci en plaçant la portée 21 d'un chaînon entre les portées 22 et 23 d'un autre chaînon et en insérant une goupille ou un goujon cylindrique dans les ouvertures 25, 26 et 27.
La partie principale 28 du corps 20 présente une ouverture 30 destinée à être engagée par une dent d'une roue à chaîne. L'ouverture 30 est formée dans la partie principale 28 du corps 20 de manière que son centre soit équidistant de l'axe de l'ouverture 25 et de l'axe commun des ouvertures 26 et 27. De plus, I'ouver- ture 30 présente une surface d'entraînement cylindrique 31, dont l'axe coïncide avec l'axe de l'ouverture 25. Le but de cette surface d'entraînement cylindrique 31 est de diminuer l'usure résultant de la venue en contact des dents d'une roue à chaîne et de diminuer la résistance offerte à l'insertion et au retrait des dents dans l'ouverture 30. I1 est clair que cette surface d'entraînement doit présenter un coefficient de frottement faible.
Ce faible coefficient de frottement peut être obtenu en constituant le corps du chaînon en un matériau plastique approprié. Toutefois, on peut utiliser des lubrifiants lorsque le matériau constituant le corps du chaînon ne présente pas un coefficient de frottement suffisamment faible.
L'ouverture 30 traverse complètement la partie principale 28 du corps 20, ceci perpendiculairement aux axes des ouvertures 25, 26 et 27. Il est toutefois évident que l'ouverture 30 ne doit pas obligatoirement traverser entièrement le corps 20. I1 suffit que cette ouverture 30 pénètre perpendiculairement aux axes des ouvertures 25, 26 et 27 dans le corps 30, sur une longueur suffisante pour permettre l'engagement avec la dent d'une roue à chaîne. L'ouverture 30 prévoit une seconde surface d'entraînement cylindrique 32 dont l'axe coïncide avec l'axe commun des ouvertures 26 et 27. Ainsi, le chaînon est capable soit d'entraîner, soit d'être entraîné dans les deux directions par sa venue en engagement avec la dent d'une roue à chaîne.
Il est clair que l'une des surfaces d'entraînement cylindrique 31 et 32 peut être supprimée dans le cas de chaînon destiné à des chaînes qui entraînent ou ne sont entraînées que dans une seule direction seulement. De plus, la surface d'entraînement que présente l'ouverture 30, peut être assurée par un organe rapporté sur le corps 20. Une telle forme d'exécution est représentée aux fig. 3, 4 et 6. Le chaînon comprend un corps 40, venu d'une pièce et présentant une ouverture 50 communiquant avec l'espace 44 délimité entre les deux portées 42 et 43 formées sur un côté de ce corps, de manière que l'ouverture 50 et l'espace 44 ne constituent que des prolongements l'un de l'autre comme représenté.
La portée 41 formée sur le côté du corps 40 opposée aux deux portées 42 et 43 présente une surface cylindrique 49 à son extrémité libre, dont l'axe coïncide avec l'axe de l'ouverture 45 traversant cette portée 41. La longueur de cette portée 41 est telle que son extrémité libre constitue une frontière pour l'ouverture 50 lorsqu'elle est insérée entre deux portées 42 et 43 d'un autre corps de chaînon 40. Ainsi, l'extrémité de la portée 41 forme une surface cylindrique 49 dans l'ouverture 50, laquelle fonctionne comme une surface d'entraînement dont l'axe coïncide avec l'axe commun des ouvertures 46 et 47 passant à travers les portées 42 et 43 respectivement.
L'ouverture 50 pratiquée dans le corps 40 du chaînon présente une surface d'entraînement cylindrique 51, dont l'axe coïncide avec l'axe de l'ouverture 45 traversant la première portée 41.
Ainsi, le chaînon 40 de la fig. 3 peut également être utilisé pour constituer une chaîne pouvant travailler dans les deux sens, c'està-dire, une chaîne pouvant entraîner ou pouvant être entraînée de la gauche à la droite ou de la droite à la gauche, par la venue en engagement avec une dent d'une roue à chaîne, ceci comme repré senté a la fig. 4.
On voit, en se reportant aux fig. 1, 2 et 5, qu'un avantage de cette forme d'exécution réside dans le fait que les efforts tranchants sollicitant le corps 20 peuvent être équilibrés. En d'autres termes, les dimensions du corps 20 peuvent être choisies de manière que toutes les parties de celui-ci qui sont soumises à des efforts tranchants lorsque le corps 20 est introduit dans une chaîne en action, soient capables de supporter des efforts tranchants de même intensité.
Ceci est extrêmement important lorsqu'on veut construire une chaîne présentant un poids minimum pour une application déterminée. II est clair que si une partie quelconque du corps 20 est capable de résister à un effort tranchant supérieur à celui auquel peut résister une autre partie du corps 20 lorsque la chaîne est chargée, cela signifie simplement que cette partie est plus lourde que nécessaire, ce qui contribue à alourdir inutilement la chaîne.
A la fig. 1, on a représenté en 33, 34, 35 et 36 les points où se produisent les efforts tranchants, ces points étant situés aux bases des portées 21, 22 et 23 où elles sont reliées à la partie principale 28 du corps 20. On voit de plus aux fig. 2 et 5, que les efforts tranchants tendent à se développer dans les zones 37, 38 et 39 qui sont situées entre les ouvertures 25, 26 et 27, et les extrémités des portées 21, 22 et 23, respectivement. Les masses du corps 20 en ces points 33, 34, 35, 36, 37, 38 et 39 peuvent être ajustées les unes relativement aux autres de manière que les efforts tranchants apparaissant en ces points soient sensiblement équilibrés en tous ces points. La largeur de la portée 21 est sensiblement égale au double de celle des projections 22 et 23.
De même, le rayon de courbure des extrémités des portées 21, 22 et 23 dont le centre est constitué par les axes des ouvertures 25, 26 et 27, est tel que la masse de matériau soumise aux efforts tranchants aux points 37, 38 et 39 est sensiblement la même que la masse soumise aux efforts tranchants aux points 33, 34, 35 et 36. Le diamètre et le matériau des goujons sont bien entendu également choisis de manière que les efforts tranchants auxquels ils sont soumis soient égaux aux efforts tranchants en ces points.
L'épaisseur des parois de la partie principale 28 du corps 20 est inférieure à l'épaisseur des portées 21, 22 et 23. Ceci est dû au fait que ces parois ne sont soumises qu'à des efforts de traction.
Etant donné que la plupart des matériaux utilisables pour la fabrication des chaînons résiste mieux aux efforts de traction qu'aux efforts tranchants, la masse de matériau requise pour ces parois est inférieure. En fait, il peut être souhaitable de prévoir pour ces parois une masse encore plus faible que représentée à la fig. 7.
Toutefois, on doit prendre soin de maintenir l'équilibre des efforts tranchants aux points 33, 34, 35 et 36 comme indiqué.
On voit, aux fig. 3, 4 et 6, qu'il sera plus difficile d'équilibrer les efforts tranchants aux points 53, 54, 57, 58 et 59. Les efforts tranchants ne sont pas équilibrés. Au lieu de ceci, les efforts tranchants pouvant être acceptés aux points 53 et 54 tendront à être sensiblement inférieurs aux efforts tranchants pouvant être acceptés aux points 57, 58 et 59. Si l'on essaie d'équilibrer ces efforts tranchants en augmentant la masse de matériau existant aux points 53 et 54, on est nécessairement conduit à prévoir une distance entre le sens de l'ouverture 50 et l'axe de l'ouverture 45 qui est différente de la distance entre cet axe et l'axe commun des ouvertures 46 et 47. Si le centre de l'ouverture 50 est déplacé de cette façon, il est clair que le chaînon pivotera autour de rayons différents aux deux extrémités lorsqu'il franchit une roue à chaîne.
Ainsi, la chaîne ne peut pas être appliquée sans à-coup sur la roue à chaîne; au contraire, chacun des maillons de celle-ci tend à être soulevé à l'une de ses extrémités en laissant une partie du maillon sans support, ce qui a pour effet de permettre des efforts tranchants imprévisibles à travers le corps du maillon lorsqu'il est sollicité.
La fig. 8 représente une autre façon d'égaliser les efforts tranchants dans un maillon, où les portées 41', 42' et 43' sont constituées par des cylindres de faible longueur dont les rayons sont égaux aux rayons de courbure de la surface d'entraînement. Ainsi, le centre de l'ouverture 50 n'est pas déporté; on voit toutefois que les deux portées 42' et 43' ne peuvent pas être parfaitement cylindriques mais doivent être aplaties à leurs extrémités libres, comme représenté en 55, afin de permettre le passage d'épaulements 56 et 57 ménagés aux côtés opposés de la portée 41' afin que les chaînons puissent être reliés et pivotés les uns aux autres. Il en résulte que l'effort tranchant au point 59' sera forcément non équilibré.
La fig. 9 représente une variante semblable de la forme d'exécution représentée aux fig. 1 et 5. En comparant la variante de la fig. 9 avec celle des fig. 1 et 5, on voit que l'effort tranchant qui peut être supporté aux points 37', 38' (non représenté à la fig. 9) et 39' peut être équilibré avec l'effort tranchant pouvant être supporté aux points de cette variante qui correspondent aux points 33, 34, 35 et 36 de la fig. 1, ceci malgré l'aplatissement ou raccourcissement des portées 21', 22' et 23'.
Pour les raisons indiquées ci-dessus, il est clair que la forme d'exécution représentée aux fig. 1, 2 et 3, de même que sa variante représentée aux fig. 7 et 9, sont à préférer étant donné que les efforts tranchants dans celle-ci peuvent être équilibrés comme décrit ci-dessus.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 7, I'ouver- ture 25' à travers la première portée 21 peut être plus petite que les ouvertures 26 et 27 traversant les portées 22 et 23. Selon cette variante, la goupille ou le goujon utilisé pour fixer ensemble les chaînons 20 pour constituer la chaîne peut être dimensionné de manière à pouvoir être introduit à force dans une ouverture 25 plus petite de manière à pouvoir se déplacer librement dans les ouvertures 26 et 27. Le but de cette variante est de permettre à une chaîne fabriquée avec ces chaînons de pouvoir subir un certain déplacement latéral. Ainsi, chaque chaînon 20 peut être déporté latéralement à la trajectoire de la chaîne relativement au chaînon adjacent sans provoquer des efforts tranchants nuisibles sur le goujon reliant les deux chaînons.
Il est clair que l'on peut obtenir le même résultat en prévoyant des ouvertures 26 et 27 plus petites que l'ouverture 25 et en utilisant un goujon dimensionné de manière à pouvoir être forcé dans les ouvertures plus petites 26 et 27 afin de relier les chaînons. Dans l'un et l'autre cas, une chaîne constituée à l'aide de ces chaînons sera capable de supporter un certain déplacement latéral correspondant à la somme des déplacements entre les chaînons adjacents.
Bien que les chaînons décrits ci-dessus de même que les goujons utilisés pour relier ces chaînons afin de former une chaîne puissent être constitués en un matériau quelconque, il est préférable de former et les corps 20 et 40 et ces goujons en plastique.
Le plastique est à préférer pour différentes raisons. En premier lieu, on connaît des plastiques qui présentent une plus grande résistance par unité de poids que tout autre matériau pouvant être utilisé pour fabriquer une chaîne d'entraînement. De plus, on connaît des matériaux plastiques présentant un très faible coefficient de frottement et qui peuvent être utilisés pour constituer de tels corps de chaînon. Comme souligné ci-dessus, les matériaux plastiques résistent mieux à la corrosion que beaucoup de métaux et finalement les matériaux plastiques sont particulièrement indi qués pour être utilisés dans les procédés de fabrication bon marché, tels que le moulage sous pression et le moulage par transfert.
On notera que les corps de chaînon 20 et 40 décrits ci-dessus peuvent être fabriqués facilement et en grandes quantités par les techniques de moulage sous pression et moulage par transfert qui sont bien connues dans la technique des matériaux plastiques.
Ainsi, on peut fabriquer une chaîne de transmission à l'aide des corps de chaînon décrits ci-dessus qui sera beaucoup meilleur marché si elle est en plastique que si elle est en métal, ceci en offrant la même résistance et en présentant le même poids total et tout en présentant une plus grande résistance à la corrosion. De plus, la durée de vie sera plus grande en raison du faible coefficient de frottement des matériaux plastiques comparé à celui des métaux, ce faible coefficient de frottement permettant également d'éviter une lubrification auxiliaire de la chaîne en plastique lorsqu'elle est en fonction.
Les fig. 10 à 12 représentent un autre chaînon, où le corps 60 du chaînon présente deux ailettes 61 et 62 venues d'une pièce avec le corps. Ces ailettes 61 et 62 permettent à la chaîne d'être fixée ou noyée dans un convoyeur, par exemple, de, manière à pouvoir actionner le convoyeur à partir de cette chaîne. Il est clair que les ailettes 61 et 62 ne constituent qu'un exemple des organes qui peuvent être venus d'une pièce avec le corps du chaînon afin de transmettre la puissance de la chaîne constituée par ces chaînons à d'autres corps ou dispositifs.
Une autre caractéristique représentée aux fig. 10 à 12 est constituée par les creux 63, 64 et 65 formés dans les portées du corps 60. Ces creux sont nécessaires lorsque l'on utilise le moulage sous pression pour former le corps du chaînon, ceci afin de permettre un contrôle étroit des ouvertures 65', 66 et 67 traversant ces portées. On a constaté que si les creux 63, 64 et 65 ne sont pas prévus, les ouvertures 65', 66 et 67 tendent à se tordre en leur milieu lorsque le corps est enlevé du moule. Ceci est particulièrement nuisible lorsque le diamètre de l'ouverture 65', par exemple, est plus grand que le diamètre des ouvertures 66 et 67 pour permettre un déplacement latéral des chaînons les uns par rapport aux autres comme décrit ci-dessus.