FR2500558A1

FR2500558A1 - Chaine d'entrainement

Info

Publication number: FR2500558A1
Application number: FR8202777A
Authority: FR
Inventors: Joseph K Kraft
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1981-02-25
Filing date: 1982-02-19
Publication date: 1982-08-27
Also published as: ES8306844A1; GB2093423B; BR8200905A; JPS57157849A; IT1153460B; CA1151901A; FR2500558B1; ES509872A0; GB2093423A; US4361220A; IT8219774A0; KR830009408A; JPS5853226B2; BE892253A

Abstract

A.CHAINE D'ENTRAINEMENT FORMEE DE GALETS 42, 42, 44, 46. B.LE FAISCEAU DE GALETS 44, 46 QUI COOPERE AVEC LES PIGNONS DENTES D'ENTRAINEMENT EST FORME D'UNE ALTERNANCE DE GALETS 44 DEFORMABLES ELASTIQUEMENT ET DE GALETS 46 RIGIDES, LE DIAMETRE DES GALETS 44 ETANT SUPERIEUR A CELUI DES GALETS 46 POUR METTRE UNIQUEMENT EN APPUI LES GALETS DEFORMABLES 44 JUSQU'A UNE LIMITE DE DEFORMATION CHOISIE CORRESPONDANT A LA CHARGE MAXIMALE QUE PEUVENT RECEVOIR LES GALETS DEFORMABLES. C.L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX ESCALIERS ROULANTS.

Description

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La présente invention concerne une chaîne d'entraî-

nement et, notamment, une chaîne d'entraînement à galets à plusieurs faisceaux pour transmettre l'entraînement de roues

à dents vers une bande sans fin formée de maillons dentés.

Le brevet G.B. 1 371 519 décrit un montage d'un escalier roulant dans lequel une unité d'entraînement modulaire entraîne une paire de roues dentées. Des chaînes d'entraînement à faisceaux multiples relient les pignons entraînés aux pignons libres. Une bande sans fin est entraînée par les chaînes d'entraînement. Chaque face de la bande sans fin est formée de maillons dentés reliés entre eux. Les deux faces sont reliées par l'intermédiaire d'axes de marches auxquels sont fixées les marches de l'escalier roulant. Les maillons dentés de chaque face de la bande coopèrent avec un faisceau d'entraînement de chaque chaîne d'entraînement à faisceaux multiples pour faire tourner la bande sans fin sur une boucle. Chaque faisceau d'entraînement comporte un ensemble de galets en matière élastique, par exemple en polyuréthane. Les galets élastiques répartissent la charge de façon plus uniforme entre les galets qui coopèrent avec les dents que ne le feraient des galets rigides. Bien que la charge soit répartie de façon pratiquement uniforme entre l'ensemble

de galets lorsque la chaîne d'entraînement est neuve, la répar-

tition de la charge devient de plus en plus disproportionnée

à mesure que la chaîne s'use. Cela réduit la durée de fonction-

nement de la chaîne à cause de la défaillance prématurée des

galets élastiques.

La présente invention a essentiellement pour but de créer une chaîne d'entraînement à galets, à faisceaux multiples, qui répartissentde façon uniforme la charge sans que celle-ci ne devienne disproportionnée au fur et à mesure de l'usure de

la chaîne.

A cet effet, l'invention concerne une chaîne d'entrai-

nement à galets, à faisceaux multiples, destinée à transmettre l'entraînement de pignons dentés à une bande sans fin formée de maillons dentés, cette chaîne se composant d'au moins un faisceau coopérant avec les maillons dentés de la bande sans fin, au moins un faisceau ayant un ensemble de galets espacés, disposés sur des axes parallèles avec une alternance de galets espacés, disposés sur des axes parallèles, dont certains sont déformables en fonction de la charge et les galets intermédiaires sont pratiquement indéformables, les galets déformables et les galets non déformables étant réalisés et montés de façon que normalement seuls les galets dfformables rencontrent les dents des maillons dentes, avec un contact réalis sur plusieurs pour répar-ti' la cha3rge d'entrainerent, les galets non déformables toiichant les dents des maillons dentés seulement lorsque la déformation des galets déformables dépasse une

limite prédéterminée.

La préserte invention sera décrite de façon plus détaillée à l'aide des dessins annex6s dans lesquels e - la c4n,-e 1 est v v-ue en plan partiel d'une chane d'ent.armerna]. d fa]ceaux multiples.elon -' -y '; <-a 5 XJ-ras u-Se côté de la ch}1' té - '- "'... r?' rtie d'une liar.sn

{il, P^,?4nt_,.orv 5: ?-) bâts S Et de la chaîne d'-ntra -

nement des figure -. deu fa!sceaux de chaque charne d'entraînement êtart entralnfs par des roues à dents et le faisceau restant de chaq:e char!ne d'entraînement assurant l'entraînement de la bande zans fin, formée de maillons dentés reliés entre eux; - la figure 4 est un graphique donnant la force exercée sur chaque galet du montage de la figure 3 dans le cas d'un escalier roulant non chargé et d'un escalier roulant à charge maximale dans le cas d'une chaîne d'entraînement selon l'art antérieur; la figure 5 est un graphique donnant la force s'exerçant sur chaque galet du montage de la figure 3 dans le cas d'un escalier roulant non chargé, pour une chaîne d'entraînement selon l'invention; - la figure 6 est un graphique donnant la force s'exerçant sur chaque galet du montage de la figure 3 pour un

escalier roulant chargé au maximum pour une chaîne d'entraî-

nement selon l'invention.

En résumé, l'invention décrit une chaîne d'entral-

nement à galets à faisceaux multiples, destinée à transmettre la puissance fournie par des roues dentées d'entraînement a une bande sans fin formée d'un ensemble de mailloners dentés, rigides, reliés entre eux. Au lieu de réaliser touseles galets

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des faisceaux qui rencontrent les dents des roues dentées en un matériau élastique déformable, par exemple du polyuréthane,

seule une alternance de galets correspond à cette réalisation.

Les galets intermédiaires ou les galets restants de chaque faisceau d'entraînement sont réalisés en un matériau rigide pratiquement non déformable, par exemple de l'acier. De plus,

au lieu que les galets de chaque faisceau d'entraînement pré-

sentent le môme diamètre, on réalise les galets rigides avec un diamètre inférieur au diamètre des galets élastiques. La charge s'exerçant sur les galets élastiques est limitée à une valeur maximale prédéterminée en traduisant cette déformation de la matière élastique donnant cette charge maximale désirée en une différence de dimensions des diamètres des galets déformables et des galets non déformables. Par exemple, si la force maximale s'exerçant sur chaque..galet.élastique est de kg, si la chaîne d'entraînement est usée de 0,15 mm par

pas de 25 mm, une telle force de 180 kg entraîne une déforma-

tion de 1,05 mm, si bien que la différence X des rayons est donnée par la relation suivante pour un pas des galets du faisceau d'entraînement égal à 50,6 mm 2(0,15) + X = 1,05 mm Ainsi, la différence X des rayons est- égale à 0,75 mm la différence des diamètres extérieurs est ainsi égale à 1,50 mm Dès qu'un galet élastique est déformé de 1,05 mm, le galet rigide qui suit directement absorbe toute force d'entraînement supplémentaire qui serait appliquée sur le galet élastique, ce qui limite ainsi la force exercée sur le

galet élastique à la valeur maximale voulue.

Aux dessins, et notamment aux figures 1 et 2, on a représenté une chaîne d'entraînement à galets à faisceaux

multiples selon l'invention.

La figure 1 est une vue en plan d'une partie de la chaîne d'entraînement 10; cette chaîne constitue une boucle

sans fin.

La figure 2 est une vue de côté de la chaîne d'entraînement. A titre d'exemple, la chaîne d'entraînement est réalisée de façon générale comme cela est indiqué au brevet G.B. 1 371 519. Dans le mode de réalisation préférentiel la chaîne d'entraînement 10 se compose de trois faisceaux à savoir un faisceau central ou intérieur 12 et un premier et

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un second faisceaux extérieurs-ou faisceaux latéraux 14, 16.

Les faisceaux extérieurs 14, 16 sont entraînés par un moyen

denté qui porte de façon générale la référence 18 à la figure 3.

Le faisceau intérieur 12 entraîne une.bande sans fin formée de maillons dentés, métalliques, rigides, reliés entre eux, portant

de façon générale la référence 20 à la figure 3.

La bande sans fin 20 de la figure 3 est formée de maillons dentés 22 reliés entre eux sur chaque côté; les deux côtés sont reliés par des axes de marche 24 qui sont également reliés de façon pivotante de chaque côté aux maillons dentés rigides. Les marches de l'escalier roulant sont fixées aux axes

de marches 24.

Le moyen à roues dentées d'entraînement 18 de la figure 3 se compose d'une roue dentée d'entraînement 26 entraînée par une unité d'entraînement modulaire, ainsi que d'une roue dentée libre 28 de chaque côté du moyen 18; chaque côté de ce moyen 18 reçoit une chaîne d'entraînement 10 qui fait une boucle autour du pignon d'entraînement et du pignon libre. Le pignon d'entraînement et le pignon libre ont chacun une première et une seconde rangées espacées de dents qui engrènent avec le premier et le second faisceaux extérieurs

14 et 16 respectifs de la chaîne d'entraînement.

Selon les figures 1 et 2, le pas du faisceau intérieur 12 est double du pas des faisceaux latéraux 14 et 16. Ainsi, si le pas 30 des faisceaux latéraux 14, 16 est égal

à 25,3 mm, le pas 32 du faisceau intérieur 12 est de 50,6 mm.

Le faisceau extérieur 14 est formé de maillons 34 à broches métalliques de liaison et de plaquettes 36 formant paliers, ainsi que d'axes métalliques 38 associés seulement au faisceau

14 et d'axes métalliques 40 qui traversent les trois faisceaux.

Les axes longitudinaux 39 et 41 des axes 38, 40 sont parallèles et espacés. Des manchons 42 formant des galets métalliques sont montés en rotation sur les axes 38 et 40. De la même manière, le faisceau extérieur 16 est formé d'axes métalliques 34' de liaison, d'axes formant paliers 36' et d'axes métalliques

38' associés seulement au faisceau 16, ainsi que d'axes 40.

Des manchons 42' formant des galets métalliques sont montés en rotation sur les axes 38' et 40. Le faisceau intérieur 12 est formé de galets montés sur les axes 40 entre les axes de palier 34, 34', chaque second galet ou assemblage de galets 44 étant réalisé de la même manière et les autres galets ou assemblagesde galets 46, intermédiaires étant également réalisés de la même manière, la structure des assemblages 46

étant différente de celle des assemblages 44.

De façon plus détaillée, les assemblages de galets 44 se composent chacun d'un noyau 48 et d'un manchon 50 élastique déformable, non métallique. Par exemple, le manchon de galet 50 est réalisé en polyuréthane à dureté de type A égale à 90. Les

manchons de galets 50-ont un premier diamètre extérieur prédé-

terminé 52.

Les assemblages de galets 46 se composent chacun d'un noyau 54 et d'un manchon 56, rigide, métallique, essentiellement non déformable. Ces assemblages peuvent être formés d'éléments distincts ou encore d'une seule pièce homogène. Par exemple, le manchon de galet 56 peut être réalisé en acier. Les manchons de galets 56 ont un diamètre extérieur 5R prédéterminé (second diamètre) et ce second diamètre 58 est inférieur au premier diamètre extérieur 52 (diamètre des manchons élastiques50). La différence entre les diamètres 52 et 58 est choisie pour fixer la charge maximale voulue qui peut s'exercer sur les manchons

élastiques 50 comme cela sera explicité.

Dans la chaîne d'entraînement connue décrite au brevet britannique 1 371 519, les assemblages de galets du faisceau intérieur ou faisceau d'entraînement 12 sont tous réalisés comme les assemblages de galets 44. Cette structure élastique a été choisie de préférence pour un effet de répartition de charge entre les galets, ainsi que pour réduire

le bruit et les vibrations. Lorsqu'une telle chaîne d'entraî-

nement est neuve et que le pas est le même que le pas des dents des maillons dentés, la force transmise entre chaque galet et un maillon est la même. Par exemple, on a un escalier roulant d'une largeur de 1,20 m correspondant à une différence de hauteur de 6 m, et qui répartit une charge totale de 340 kg sur les galets engagés, lorsqu'il n'y a pas de passagers transportés et une charge égale à 850 kg lorsque l'escalier

roulant est chargé au maximum.

La figure 4 est un graphique montrant la charge pour chaque galet engagé dans le cas d'un escalier non chargé et dans le cas d'un escalier chargé à la valeur prévue, les différents degrés d'usure de la chaîne par unité de longueur de pas (cette unité de longueur est par convention fixée

à 25,3 imn) entre une usure nulle jusqu'ià une usure de 0,15 mmn.

Les galets engages sont référencês par rapport aux galets de la figure 3, lie galot '0 correspondant au galet No 1 du gra'hiue-, - let l....It n ---. galet de la positicn Nc 8 d graphique. Le courtes E.4, 66, 68 70 miontrent la r partition des f u......L.., engages pour une usure respectiverient égale a O m.r, 0,05 imp, 0,10 mm et 0,15 m., pour un pas égal à 23,3 mm dans le cas d'un escalier roulant non charg; les courbes 72, 74, 76, 78 montrent la répartition des efforts pou_ ac us i;aire dana Le cas d un escalier roulant a;.A;-que la courbe 72 indiqua une..i;. ;... : -9=- _;,o S sur chaque galet eiïgagé, l,.-,_-: ':...- =;_ =5i ' %t re lorsque 1':re us i é ' -........... -0,15 mm pour u. pas Uc, -......s - t est inégale. Core Ic m*...: if._ - a:at sur un gale'- n position 1 est eg. 7 Ci lg l a orce sur le galet en position 2 est êgai-- A 2209 kg et cel] e exerçée sur le galet en position 3 est égale à 163 kg, etc., une force pratiquement

nulle s'exerçant sur les galets des positions 6, 7 et 8.

Plus la charge normale s'exerçant sur les galets élastiques

est élevée et plus on réduit leur durée de vie.

La présente invention permet de limiter la charge maximale s'exerçant surun galet Clastique à une valeur maximale prédéterminée par l'alternance des galets élastiques et des galets rigides du faisceau d'entraînement de la chaîne et en donnant aux galets rigides un diamètre extérieur plus faible que celui des galets élastiques. Pour déterminer la différence des diamStres extérieurs, on choisit d'abord la charge maximale voulue pour un galet élastique pour avoir une certaine fiabilité de la chaîne. A titre d'exemple, on suppose que la charge maximale est de!80o kg. La déformation de la matière élastique utilisée pour les galets élastiques

correspondant à une charge de 180 kg est alors déterminée.

Dans le cas du polyuréthane d'une dureté de type A, une force de 180 kg entraine une déformation de 1,0 mm. Puis, on détermine l'usure maximale de la chaine par pas du faisceau d'entrainement, l'usure maximale pour laquelle on veut respecter la limite de charge. Par exemple, si l'on veut travailler avec

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une limite de charge maximale égale à 180 kg pour une chaîne usée de 0,15 mm par pas de 25,3 mm, l'usure par pas du faisceau d'entraînement qui dans l'exemple correspond à un pas de 50,6 mm sera de 0,3 mm. La différence des rayons des galets élastiques et des galets rigides est alors donnée par la relation suivante:

2(0,15) + X = 1,05

On obtient ainsi la différence X des rayons qui est égale à 0,75 mm. Si le diamètre extérieur du galet élastique est égal à 28,46 mm le diamètre extérieur du galet rigide

sera diminué de 1,50 mm c'est-à-dire égal à 26,96 mm.

La figure 5 est un graphique montrant la charge exercée sur chaque galet de la figure 3 dans le cas d'un escalier roulant sans passager. Cet escalier a une largeur de 1,20 m et correspond à une dénivellation de 6 m; cet

escalier comporte une chaine d'entraînement de l'invention.

Les courbes 80, 82, 84, 86 montrent la répartition des efforts pour une usure de la chaîne égale respectivement à 0 mm, à 0,05 mm, à 0,10 mm et à 0,15 mm pour un pas égal à 25,3 mm. Pour une usure de 0,15 mm pour un pas de 25,3 mm la courbe 86 montre que la charge est exerçée sur les galets des positions 1, 2, 3; le galet en position 1 est un galet élastique recevant un effort de 180 kg; le galet rigide en position 2 reçoit un effort de 90 kg et le galet élastique

en position 3 reçoit un effort de 67 kg.

La figure 6 est un graphique montrant la charge s'exerçant sur le même escalier que celui des courbes de la figure 5 à la différence que dans ce cas l'escalier est chargé au maximum. Les courbes 88, 90, 92, 94 montrent la répartition des efforts pour une usure de chaine respectivement égale à 0 mm, à 0,05 mm, à 0,10 mm et à 0,15 mm pour un pas égal à 25,3 mm. Dans le cas d'une usure de 0,15 mm pour un pas de 25,3 mm la courbe 94 montre que la charge est reçue par les galets en positions 1, 2, 3; le galet élastique en position 1 prend une charge de 180 kg, le galet rigide en position 2 une charge de 590 kg et le galet élastique en

position 3, une charge égale à 80 kg.

Ainsi, en résumé, lorsqu'on passe d'un escalier roulant non chargé à un escalier roulant chargé au maximum pour une usure de 0,15 mm par pas de 25 mm de la chaîne d'entraînement, la force s'exerçant sur les galets élastiques de la chaîne d'entraînement est limitée à 180 kg, les galets rigides reprenant la différence de charge. Même si la chaîne est usée, les galets élastiques ne sont soumis à une charge qui la plupart du temps, est dans la limite des 180 kg puisque les escaliers roulants travaillent rarement à la charge maximale et cela pour des périodes courtes. Comme l'élément essentiel de la probabilité de durée de vie d'une chaîne d'entraînement selon l'art antérieur est la surcharge des galets élastiques, la présente invention permet d'augmenter cette probabilité de durée de vie en limitant la charge exercée

sur les galets élastiques.

Claims

REVENDICATIONS

1) Chaîne d'entraînement à galets à faisceaux multiples (10) destinés à transmettre l'entraînement de roues dentées (18) d'une bande sans fin formée de maillons dentés (22), chaîne comportant au moins un faisceau (12) coopérant avec les maillons dentés de la bande sans fin (20), ce faisceau étant composé d'un ensemble de galets (44, 46) espacés, montés sur des axes parallèles (41), chaîne caractérisée en ce que l'ensemble des galets est formé de galets (44) déformables sous

l'effet d'une charge et qui alternent avec des galets inter-

médiaires (46) essentiellement non déformables, les galets (44) (46) déformables et non déformables étant réalisés et disposés de façon que normalement seuls les galets déformables touchent les dents des maillons dentés, plusieurs galets étant en contact

pour répartir la force d'entraînement, les galets non défor-

mables ne touchant les dents des maillons dentés que si la

déformation des galets déformables dépasse une valeur prédé-

terminée. 2) Chatne d'entraînement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les galets non déformables et les galets déformables (46, 44) sont réalisés respectivement en des matériau]

rigides et des matériaux élastiques.

3) Chaîne d'entraînement selon l'une quelconque des

revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les galets

alternés et intermédiaires ont un premier et un second diamètres (52, 58) différents, le second diamètre prédéterminé étant inférieur au premier diamètre prédéterminé, ce qui permet de répartir la charge sur le faisceau d'entraînement, sur un ensemble de galets alternés, la charge maximale sur l'un des galets alternés étant limitée à une valeur correspondant à la différence entre le premier et le second diamètres

prédéterminés des galets.

4) Chaîne d'entraînement selon l'une quelconque

des revendications 1, 2, 3, caractérisée en ce que les galets

ont un pas prédéterminé et les galets non déformables rencon-

trent les dents des maillons seulement si la déformation des galets déformables est égale à la différence des rayons entre les galets déformables et les galets non déformables, différence augmentée de l'usure de la chaîne par pas de galet, les dimensions étant choisies de façon à correspondre

à la charge maximale choisie des galets déformables.

) Chaîne d'entrainement selon l'une quelconque

des revendications i et 2, caractérisée en ce que les galets

altern5s et intermédiaires sont réalis6$ respectivement en des m>aiares lnon tl ialuez:t des matières métalliques. 6? Chaîne d'ntrainement selon l'une quelconque

des revendications Y, 2 ou 5, earactêrisée en ce que les

galets alternés et intermédiaires sont respectivement

réalisés en polyurthlane et en acier.

7) ChaIne d'entraîneiment selon l'une quelconque des reect.s i:., cA actris e en ce que le second diaT!r pr6, 4. Se ' f1ri-eur al premier diamètre

pr'r '.