FR2544434A1 - Courroie de transmission - Google Patents

Abstract

L'INVENTION SE RAPPORTE AUX TRANSMISSIONS A COURROIES. CETTE COURROIE DESTINEE A TRANSMETTRE LE MOUVEMENT ENTRE DEUX POULIES 2, 3 COMPREND UN CORPS ANNULAIRE 4 EN MATIERE ELASTOMERE, DE FORME PLATE, RENFORCE PAR DES ELEMENTS DE FORME ALLONGEE, CONTINUS ET FLEXIBLES 8, RESISTANTS A LA TRACTION, DISPOSES DANS LA DIRECTION LONGITUDINALE DE LA COURROIE, UNE PLURALITE D'OUVERTURES 6, MENAGEES DANS LA COURROIE POUR ENGRENER AVEC DES PROTUBERANCES 7 DES POULIES, ET AU MOINS UN ELEMENT CONTINU DE RENFORCEMENT 9 QUI ENTOURE CHAQUE TROU 6 ET DONT LES EXTREMITES SONT ANCREES AUX ELEMENTS LONGITUDINAUX 8. PRINCIPALE APPLICATION : TOUTES TRANSMISSIONS, Y COMPRIS CELLES COMPRENANT NORMALEMENT DES COURROIES PLATES, TRAPEZOIDALES OU CRANTEES.

Description

La présente invention se rapporte à une cour-

roie pour la transmission du mouvement entre deux pou-

lies et plus particulièrement à une nouvelle courroie qui comprend un corps annulaire en matière élastomère ou matière équivalente, renforcé d'éléments continus de

forme allongée qui sont disposés autour d'ouvertures mé-

nagées dans le corps de la courroie et destinées à engre-

ner avec des protubérances correspondantes des poulies

qui font partie de la transmission.

Ainsi qu'il est connu, les courroies de trans-

mission possédant un corps en matière élastomère sont es-

sentiellement de trois types et elles sont classées se-

lon leur forme en courroies plates, courroies trapézolda-

les et courroies crantées Chaque type de courroie possè-

de son domaine d'utilisation particulier.

En particulier, les courroies plates ont pour caractéristique de posséder une grande flexibilité, de

sorte qu'elles peuvent être utilisées avec un grand rap-

port de transmission Malheureusement, ces courroies,

dans lesquelles la transmission de la puissance est con-

fiée au frottement sur les poulies, voient leurs presta-

tions limitées par les forces d'adhérence et, évidem-

ment, elles ne peuvent assurer aucun synchronisme.

Comparativement aux courroies plates, les cour-

roies trapézoidales apportent l'avantage de pouvoir transmettre une plus grande puissance grâce à une action

particulière de coincement des flancs de la courroie en-

tre les joues des poulies, qui augmente la prise, le

tout avec une aire de section plus réduite.

Toutefois, les courroies trapézoidales sont moins bien adaptées que les courroies plates pour les

grandes vitesses et, en raison de leur plus forte épais-

seur, elles sont affectées de plus grandes pertes d'é-

nergie dues à la fois aux déformations de flexion et aux

déformations de compression transversale qu'elles subis-

sent en s'enroulant autour des poulies.

Les courroies crantées, outre leur propriété de synchronisme, transmettent la puissance entre des dents en matière élastomère disposées en saillie sur le corps

annulaire et qui engrènent avec des creux ou crans cor-

respondants des poulies; ces courroies ne sont donc pas limitées par l'adhérence, comme dans le cas des cour-

roies citées plus haut.

Toutefois, dans certaines circonstances, en par-

ticulier sous l'effort, il pourrait se manifester l'in-

convénient redouté du saut de dents, c'est-à-dire un che-

vauchement des dents de la courroie par rapport aux crans de la poulie, qui entraînerait une perte de la transmission du mouvement ainsi que des inconvénients

consécutifs inacceptables.

Dans le cas de ces courroies, on est donc con-

traint d'exercer entre les deux poulies une force de ten-

sion suffisante pour éviter ce chevauchement.

Cette tension doit naturellement être suffisam-

ment élevée pour garantir la compensation des allonge-

ments et de l'usure de la structure dans le temps.

En outre, dans les courroies crantées, on peut observer une certaine production de bruit dans quelques applications. Par ailleurs, on peut généralement constater que le poids des courroies crantées peut provoquer des

vibrations critiques à des vitesses peu élevées Un au-

tre inconvénient commun à toutes les courroies du type synchrone consiste dans la précision avec laquelle les

poulies doivent être alignées pour éviter que les cour-

roies ne se cassent ou ne tombent des poulies.

En outre, dans le cas de courroies qui présen-

tent une denture sur les deux faces, il est'bien connu de l'homme de l'art que l'on se heurte à des difficultés

de construction et que le fonctionnement est critique.

On a déjà apporté de nombreux perfectionnements

aux types de courroies précités, mais on a désormais at-

teint des limites qui sont apparemment très difficiles à

franchir et il ne semble pas possible d'augmenter davan-

tage le coefficient de frottement des courroies plates, d'augmenter considérablement l'action de coincement des courroies trapézoldales dans les gorges des poulies, ni

de progresser au-delà de la qualité des mélanges élasto-

mères particuliers utilisés actuellement pour les dents

des courroies crantées.

En outre, même si l'on admet qu'il est possible

de surmonter toutes les difficultés actuelles, il ne sem-

ble pas possible de réunir actuellement dans une même courroie tous les avantages présentés séparément par les

courroies traditionnelles.

Le but de la présente invention est donc de réa-

liser une courroie pour la transmission du mouvement en-

tre deux poulies qui soit en mesure de supprimer simulta-

nément tous les inconvénients précités et qui soit en ou-

tre, en particulier, d'une flexibilité et d'une légéreté extrêmement grandes, qui ne subisse qu'un très faible échauffement de la matière élastomère dans le mouvement et qui soit sensiblement indéformable, afin de garantir

la bonne transmission du mouvement.

L'invention a pour objet une courroie pour la

transmission du mouvement entre deux poulies qui com-

prend un corps annulaire en matière élastomère, ladite courroie étant caractérisée en ce qutelle comprend un corps annulaire de forme plate qui est renforcé par des

éléments de forme allongée, continus et flexibles, résis-

tants à la traction et, orientés dans la direction longi-

tudinale de la courroie, et au moins une série d'ouvertu-

res ménagées dans ledit corps annulaire, qui sont ali-

gnées sur la direction longitudinale de la courroie pour

engrener avec des protubérances correspondantes des pou-

lies, lesdites ouvertures intéressant une partie de la largeur de ladite courroie, et au moins un élément de

forme allongée, continu et flexible, résistant à la trac-

tion, disposé autour du profil de chaque ouverture dans la partie destinée à -entrer en contact avec la dent de la poulie, ledit élément qui entoure ledit profil ayant

ses extrémités prolongées jusqu'à atteindre lesdits élé-

ments longitudinaux disposés latéralement auxdites ouver-

tures. La transmission du mouvement se produit donc par engrènement entre les ouvertures prévues sur la cour- roie et les protubérances ou dents correspondantes, de forme correspondante, prévues sur les deux poulies qui

font partie de la transmission.

La transmission des efforts, par exemple, par la poulie motrice à la courroie, est déterminée par le

contact entre les protubérances des poulies et les par-

ties des contours des ouvertures correspondantes dans

lesquelles ces protubérances sont engagées.

Ces efforts ne modifient pas la géométrie des

profils des ouvertures, grâce au fait que l'élément con-

tinu, par exemple constitué par un câblé, constitue une structure de renforcement indéformable disposée autour

de ce profil.

Le câblé soumis à l'effort peut être assimilé à

une corde enroulée autour d'une poulie et dont les extré-

mités sont soumises à une traction.

En effet, dans ce casg le câblé sollicité par la dent de la poulie, de même que la corde précitée, transmet à ses extrémités la force d'impact de la dent et, à leur tour, ces extrémités déchargent cette force

en parties égales sur la structure d'ancrage de la cour-

roie formée par les éléments longitudinaux disposés sur

les côtés des ouvertures.

De même que cela se produit dans la corde, on

obtient que les extrémités du câblé transmettent totale-

ment la charge de la dent au dispositif d'ancrage sur les côtés des ouvertures, pratiquement sans composantes transversales. En effet, les deux extrémités du câblé ont une

légère inclinaison par rapport à la direction longitudi-

nale de la courroie, de façon à augmenter l'étendue de la liaison avec les zones latérales d'ancrage Il existe donc une certaine composante de la force de la dent qui

agit dans une direction transversale aux éléments longi-

tudinaux mais l'effet de ces composantes transversales

sera modéré et ne déterminera pas de variation de la for-

me de la courroie.

En pratique, dans la solution selon l'inven-

tion, la configuration du câblé ou des éléments analo-

gues continus et inextensibles autour des ouvertures

peut être assimilée à une chaînette non tendue, dans la-

quelle il se manifeste des efforts transversaux négligea-

bles aux points de suspension.

En définitive, lorsque la condition d'engrène-

ment entre la poulie et la courroie existe, la charge transmise de la dent au câblé qui entoure l'ouverture équivaut à répartir cette force sur tout le câblé, comme si, en fait, ce cablé était suspendu dans l'air par son propre poids et fixé exclusivement à ses extrémités, en

prenant ainsi une configuration de chaînette.

Comme on peut le voir, dans la présente inven-

tion, toute la matière élastomère de la courroie, c'est-

à-dire la totalité du corps annulaire, a pour unique fonction de supporter toute la structure de renforcement et ceci contrairement à ce qui se produit, par exemple, dans les courroies crantées dans lesquelles une bonne partie de la matière élastomère, c'est-à-dire les dents

qui font saillie en porte-à-faux par rapport au corps an-

nulaire, a pour fonction fondamentale de participer à

l'engrènement avec les dents métalliques des poulies.

En confiant, pendant le mouvement, l'échange

des efforts d'interaction entre la courroie et les pou-

lies uniquement à la structure de renforcement composée

des éléments précités, la courroie selon l'invention pré-

serve donc la totalité de la matière élastomère des sol-

licitations cycliques, en supprimant ainsi pratiquement tout échauffement dans le corps annulaire de la courroie

et en assurant à cette courroie une plus grande durée.

En outre, la courroie selon l'invention se ca-

ractérise par une grande flexibilité; en effet, toute la structure de renforcement de base est essentiellement composée d'éléments en forme de câblés ou analogues,

orientés selon la longueur de la courroie ou pratique-

ment en courbe autour des ouvertures. Il s'agit donc d'éléments de renforcement dont

les dimensions transversales sont habituellement rédui-

tes et le corps annulaire de la courroie, ayant à assu-

rer la fonction précitée de supporter ces renforcement, aura par conséquent une section réduite, sensiblement

analogue à celle des courroies plates.

Toutefois, la flexibilité de la courroie selon

l'invention est encore plus grande que celle des cour-

roies plates puisque la courroie est dépourvue de matiè-

re dans la région des ouvertures destinées à engrener

avec les dents des poulies qui font partie de la trans-

mission.

Comme on peut le voir, grâce à sa grande flexi-

bilité, la courroie selon l'invention peut facilement

s'adapter à tous les rayons de courbure des poulies aux-

quelles elle peut être associée.

Naturellement, dans la courroie selon l'inven-

tion, la légèreté constitue une caractéristique encore

plus poussée que dans toutes les autres courroies préci-

tées et ceci se traduit, entre autres, par une réduction

sensible des vibrations, et, en définitive, par une amé-

lioration du silence de l'ensemble de la transmission.

En outre, la courroie selon l'invention peut

être adoptée pour la transmission de puissances de gran-

de valeur puisqu'elle n'est pas limitée, comme dans le

cas des courroies plates et trapézoïdales, par les limi-

tes fixées par les valeurs des coefficients de frotte-

ment ou de l'effet de coincement entre les joues des pou-

lies qu'on pouvait atteindre jusqu'à présent.

En effet, ici, la transmission de puissance se produit de la même façon que dans le cas des courroies crantées ou des chaînes, c'est-à-dire sur la base d'un engrènement, lequel se produit ici entre des ouvertures ménagées dans le corps annulaire de la courroie Met des

dents ou protubérances prévues sur les poulies.

Ici, les valeurs de puissances transmissibles sont essentiellement liées à la capacité de résistance

de la structure de renforcement noyée dans le corps annu-

laire, c'est-à-dire à la résistance particulière des élé-

ments de forme allongée, curvilignes et longitudinaux,

constitués par des cablês ou analogues.

Tout en possédant un fonctionnement synchrone, c'est-à-dire sans glissement par rapport aux poulies, la courroie selon l invention se distingue nettement et avantageusement des courroies crantées aussi bien que

des chaînes.

En effet, comparativement aux courroies cran-

tées connues, la courroie selon l invention présente

l'avantage de ne pas prendre une forme polygonale en con-

tact avec les poulies et de posséder une structure indé-

formable qui fonctionne pratiquement sans précontrainte

de tension, même avec un alignement imparfait des pou-

lies et, comparativement à la chaîne, elle présente

l'avantage de réaliser une transmission capable de fonc-

tionner même aux grandes vitesses avec des charges pul-

satoires, et entièrement exempte du bruit qui est typi-

que aussi bien des chaînes que des courroies crantées,

et ceci sans exiger de recourir à une lubrification.

Les figures du dessin annexe, donné uniquement

à titre d'exemple, feront bien comprendre comment l'in-

vention peut être réalisée Sur ces dessins, la figure 1 montre, par une vue en perspective avec arrachements partiels, la courroie associée aux

poulies correspondantes qui font partie de la transmis-

sion la figure 2 montre par une vue de dessus avec arrachements partiels un détail relatif à la structure de renforcement disposée à l'intérieur de la courroie; la figure 3 montre une variante du renforcement de la figure 2; la figure 4 montre partiellement une variante du renforcement des figures 2 et 3;

la figure 5 montre les diverses couches qui for-

ment la courroie, entre les deux faces extrêmes; la figure 6 montre une courroie comprenant deux files de trous et la structure de renforcement autour des trous et entre les files de trous; les figures 7 et 8 montrent d'autres variantes

relatives aux couches de la courroie entre les faces op-

posées; les figures 9 et 10 montrent par des vues en perspective des variantes de la configuration des trous;

la figure 11 illustre quelques grandeurs géomé-

triques de la courroie décrite dans le texte;

la figure 12 montre le comportement de la cour-

roie sous l'effort.

Sur la figure 1, on a représenté à titre d'exem-

ple général la courroie de transmission 1 combinée aux deux poulies 2 et 3, qui sont respectivement la poulie

motrice et la poulie réceptrice.

La courroie 1 comprend (figure 2) un corps an-

nulaire 4 de forme plate, en matière élastomère ou analo-

gue, qui enrobe une structure résistante 5 et présente

une pluralité d'ouvertures 6 qui traversent le corps an-

nulaire pour engrener avec des protubérances correspon-

dantes 7 des poulies.

La matière formant le corps annulaire pourrait

être un élastomère dans lequel des charges sont disper-

sées ou encore, par exemple du type polyuréthane.

Dans-la suite, on désigne par le terme d'ouver-

ture une perforation quelconque qui traverse l'épaisseur du corps annulaire 4 et présente un contour quelconque, par exemple, un profil circulaire, elliptique ou même

non curviligne.

Lesdites ouvertures intéressent une partie de

la largeur de la courroie et forment des aires délimi-

tées par la matière élastomère aussi bien longitudinale-

ment que transversalement.

Pour donner maintenant un exemple de réalisa-

tion, on se reportera dans la description à un corps an-

nulaire 4 qui présente une pluralité de trous 6 sensible- ment circulaires, alignés en une série ordonnée dans la

direction longitudinale de la courroie et dans une posi-

tion centrale de la courroie, ainsi qu'il ressort de la

figure 2.

De même, on entend par le terme de "protubéran-

ce", une quelconque saillie radiale des poulies, pourvu

qu'elle soit de forme et de profil appropriés pour péné-

trer dans lesdites ouvertures et engrener avec ces der-

nières. Ces protubérances seront appelées dans la suite

les dents des poulies.

Dans sa forme la plus générale, ladite structu-

re 5 comprend une pluralité d'éléments 8 de forme allon-

gée, continus, flexibles et résistants à la traction, qui s'étendent dans la direction longitudinale de la

courroie et au moins un élément 9 de forme allongée, con-

tinu, flexible et résistant à la traction, disposé de ma-

nière à suivre sensiblement le profil de la partie de chaque trou 6 destinée à entrer en prise avec la dent

correspondante de la poulie.

On entend ici par l'expression "éléments flexi-

bles de forme allongée" des éléments présentant la forme

de câblés ou encore de monofilaments sensiblement inex-

tensibles, faits de diverses matières, par exemple, de matières textiles, ou encore, réalisés sous la forme de minces fils métalliques; en particulier, la définition

ci-dessus couvre les fibres de verre, les fibres de poly-

amide aramidique plus spécialement appelées les fibres de Kevlar (marque déposée), les fibres de polyester, les

fibres de Nylon (marque déposée> ou les fibres de différen-

tes matières textiles telles que celles utilisées habituel-

lement dans les courroies de transmission connues.

* Comme on peut le voir sur la figure 1 et dans l'agrandissement représenté sur la figure 2, dans une forme de réalisation, lesdits éléments longitudinaux 8 sont disposés dans une position latérale aux trous 6 et constituent le dispositif d'ancrage sur lequel se déchar-

gent tous les efforts transmis à la courroie par les pou-

lies. Comme le montrent les figures du dessin, ledit

élément continu 9 suit fidèlement le contour du trou jus-

qu'à atteindre par ses extrémités 10, 11, les deux zones

latérales 12, 13 (figure 2) o sont disposés lesdits élé-

ments longitudinaux 8.

En pratique, l'élément 9 prend la forme d'une

boucle enroulée autour de la partie semi-circonférentiel-

le du trou 6 et se soude solidement aux éléments longi-

tudinaux 8 sous l'effet du processus de réticulation de

la matière élastomère formant le corps annulaire dans le-

quel est noyée toute la structure de renforcement 5.

Lesdites extrémités 10, Il de l'élément continu

9 sont orientées selon deux directions inclinées sensi-

blement symétriquement par rapport à la direction longi-

tudinale de la courroie.

L'inclinaison desdites extrémités 10 et 11 est de préférence comprise entre O' et 50 ; les formes de

réalisation encore plus appréciées sont celles dans les-

quelles lesdits angles d'inclinaison possèdent de fai-

bles valeurs, de manière à transmettre dans toute la me-

sure possible tout l'effort de la dent de la poulie aux renforcements longitudinaux des zones 12, 13 (figure

2).

Grâce aux caractéristiques précitées, les compo-

santes transversales qui, autrement, pourraient tendre à

modifier les dimensions des trous 6 pendant l'engrène-

ment avec les dents des poulies sont annulées ou sensi-

blement réduites.

Les formes préférées sont donc celles dans les-

quelles le renforcement présente un tracé en chatnette.

il La forme de la boucle entourant le trou 6 peut

être réalisée selon plusieurs solutions différentes.

Ainsi qu'il ressort de la figure 2, cette bou-

cle pourrait être réalisée sous la forme d'une spire fer-

mée 14 qui intéresse deux trous successifs 6 et 6 '. La spire est obtenue, par exemple, avec un seul

cablé dont les extrémités sont en contact sur une certai-

ne longueur et sont ancrées à la matière élastomère dans

laquelle la spire est noyée.

Dans ce cas, une première moitié de la spire constituerait une première boucle destinée à travailler lorsque le trou 6 situé dans la partie supérieure de la figure 2 reçoit une poussée dans le sens de la f lèche K

exercée par la dent correspondante de la poulie avec la-

quelle il engrène.

Inversement, la deurième moitié de la spire constituerait une deuxième boucle pour l'autre trou 6 g, et destinée à travailler lorsque la courroie se déplace en sens inverse de la direction K.

Les spires successives 15, 16 représentées par-

tiellement sur la figure 2 dans la solution étudiée cons-

titueraient les moyens destinés à former deux autres bou-

cles autour des deux trous 6, 6 ', pour permettre à ces

trous d'engrener avec des poulies qui agissent indiffé-

remment dans les deux sens de rotation possibles.

Il est facile de comprendre que, si laon -prend

pour hypothèse un sens unique de déplacement de la cour-

roie, il est possible de former des boucles autour des trous 6 en utilisant des demi-spires Naturellement, les ê 15 ments continus qui entourent le trou et sont enroulés

en boucles pourraient être en nombre supérieur à un, con-

centriques et non superposés.

Selon une caractéristique fondamentale de l'in-

vention, les extrémités 10 et Il de chaque élément conti-

nu 9 s'étendent sur une grande longueur le long des zo-

nes longitudinales 12 et 13 situées latéralement aux

trous 6 et 6 ' de manière à former avec les éléments ion-

gitudinaux continus 8 un ancrage étendu en longueur et

qui ne comporte donc pas de points concentrés équiva-

lents à des noeuds.

Selon une variante de réalisation, la structure qui forme la boucle autour de chaque trou 6 pourrait être réalisée différemment de ce qui est représenté sur

la figure 2.

En pratique, l'élément continu destiné à consti-

tuer le renforcement autour de chaque trou de la cour-

roie est obtenu, par exemple, par un seul câblé textile

17 (figure 3).

On décrira maintenant le parcours du câblé 17

qui forme les boucles autour des trous, par exemples au-

tour du trou 19 Le sens du parcours est indiqué sur le

dessin par de petites flèches.

Le câblé 17 passe tout d'abord le long de la zo-

ne latérale 22 jusqu'à s'enrouler partiellement autour de la demicirconférence du trou 19, puis, en traversant la zone latérale 23, il atteint la demi-circonférence du trou 18 et s'enroule partiellement autour de celui-ci,

pour revenir dans la zone latérale 22, et en formant ain-

si une première spire fermée A autour des deux trous 18, 19; ensuite, le même câblé passe encore le long de la zone latérale 22 jusqu'à s'enrouler partiellement autour de la demi-circonférence du trou 20, puis, à travers la

zone 23, il atteint le trou 19 et s'enroule partielle-

ment autour de ce trou, pour revenir dans la zone latéra-.

le 22 et en formant ainsi une deuxième spire fermée B au-

tour des trous 20 et 19.

Ainsi qu'on l'a représenté clairement sur la fi-

gure 3, le câblé textile 17 forme deux spires A et B -en-

chaînées autour du trou 19, en réalisant ainsi un profil fermé inextensible et résistant autour de ce trou; ce

profil fermé est destiné à transmettre les efforts appli-

qués par la dent de la poulie avec laquelle la courroie engrène aux zones latérales 22 et 23, en ce sens que le

câblé 17, en passant dans ces zones, se soude aux élé-

ments longitudinaux 8 par l'intermédiaire de la matière

élastomère du corps annulaire de la courroie.

Le parcours du câblé 17 se répète de façon ana-

logue dans la partie restante de la courroie, en formant une pluralité de spires fermées autour des paires de trous successifs et en formant, toutes les deux spires,

un profil fermé autour de chaque trou.

Naturellement, la solution indiquée sur la figu-

re 3 n'est pas unique et, en particulier, les spires suc-

cessives pourraient avoir des dimensions plus étendues dans le sens de la longueur de la courroie et, de toute

façon, supérieures à celles indiquées sur la figure 2.

Par exemple, un cablé 24 pourrait suivre le par-

cours représenté sur la figure 4 dans le sens indiqué

par les flèches.

Comme on peut le voir, chaque spire présente dans ce cas une étendue telle qu'elle entoure trois trous successifs, plus précisément, une première spire entoure les trous 25, 26, 27, une deuxième spire les trous 26, 27, 28 et une troisième spire les trous 27,

28, 29.

Dans cette solution, la formation du profil fer-

mé de renforcement autour d'un trou est obtenue lorsque,

dans son parcours, le câblé a donné naissance à 3 spi-

res, ainsi que ceci est représenté sur la figure 4 pour

le trou 27.

La solution de la figure 4 se distingue de cel-

le de la figure 3 par la caractéristique de pouvoir ré-

partir sur une plus grande extension latérale relative-

ment aux trous le segment d'ancrage par lequel le câblé 24 se fixe aux éléments longitudinaux (représentés sur le dessin) destinés à supporter tous les efforts de la transmission. Dans d'autres formes de réalisation, un câblé pourrait suivre des parcours qui donnent naissance à des spires encore plus grandes que celles de la figure 4, par exemple, des spires qui entourent quatre ou cinq

trous avec la formation de profils fermés autour de cha-

que trou toutes les quatre ou cinq spires.

Par ailleurs, le câblé ou un autre câblé pour-

rait être disposé de manière à former des boucles présen-

tant un sens de parcours opposé. Pour simplifier, on ne décrit pas les formes de réalisation qui dérivent de ce qui peut être déduit des

figures 3 et 4.

Dans toutes les formes de réalisation citées, les spires pourraient être formées, non pas par un seul câblé mais également par plusieurs bouts, c'est-à-dire par des câblés réunis entre eux d'une façon quelconque pour donner une plus grande section résistante à chaque spire.

Dans certaines applications particulières desti-

nées à la transmission de grandes puissances, la structu-

re de renforcement 5 peut comprendre d'autres couches ou bandes en matière élastomère munies d'éléments de forme allongée, continus et flexibles, disposés d'une façon continue transversalement à la direction longitudinale

de la courroie.

Par exemple, sur la figure 5, la courroie 30 comprend, en position centrale, à mi-épaisseur du corps annulaire, des câblés 31 ou éléments analogues orientés

longitudinalement, deux boucles 32, 33 formées par d'au- tres câblés pour constituer le renforcement autour du trou 34 et, dans des

positions médianes, symétriques par rapport au plan central, les autres couches, à savoir deux couches 35, 36 comprenant des câblés transversaux 37 et 38 et deux couches de revêtement 39, 40 faites

d'une feuille de matière élastomère.

Cette réalisation est de nature à permettre

d'accoupler aussi bien l'une que l'autre face de la cour-

roie aux poulies correspondantes qui font partie de la

transmission.

Dans cette réalisation, les trous de la cour-

roie ont une section plus grande au niveau des faces de la courroie et une section plus faible au niveau du plan central.

De cette façon, le léger état de compression au-

quel la couche la plus inférieure de la courroie est sou-

mise lorsque cette courroie s'enroule autour de la pou- lie et la petite réduction consécutive de la surface de section du trou sur la face de la courroie en contact

avec la poulie sont compensés par la plus grande dimen-

sion initiale de cette section du trou la section du trou située dans le plan central, à mi-épaisseur de la courroie, conserve un contour inchangé puisqu'elle est située sur l'axe neutre de la section résistante de la courroie.

Dans cette solution, il existe donc une condi-

tion d'engrènement parfait entre les trous de la cour-

roie et les dents de la poulie.

Au niveau de sa partie intérieure destinée à entrer en contact avec les poulies ou encore sur tout le tour et sur la face opposée, la courroie peut porter un

revêtement anti-abrasif, constitué par un tissu.

Ce revêtement anti-abrasif comprend de préf éren-

ce deux tissus appliqués l'un sur l'autre avec interposi-

tion d'une couche de matière élastomère; le tissu le plus extérieur pourrait être un tissu autolubrifiant tel que celui cité dans le brevet italien no 864 204, de la même demanderesse Dans un exemple, lesdits tissus sont des tissus

de Nylon (marque déposée) caoutchoutés En variante par rap-

port à celui précité-, le revêtement anti-abrasif pourrait

être réalisé, non pas en tissu, mais à base de mélanges feu-

trés, par exemple à base de polyester ou de Nylon ou encore

de Kevlar (marque déposée) et matières analogues.

En particulier, la disposition de ces revête-

ments sur les faces opposées de la courroie permet d'in-

troduire de petites franges ou de minces bandes de tissu

à l'intérieur des trous au moment de la perforation ef-

fectuée sur le corps annulaire 4 pour former les trous 6, en assurant ainsi l'adhérence de ces petites bandes

contre les parois intérieures des trous.

Sur la figure 6, on a représenté une courroie

41 qui est entièrement identique à celles décrites précé-

demment, avec cette différence qu'elle présente une plu- ralité de trous 42, 43 disposés en files parallèles, de préférence décalés les uns par rapport aux autres, comme

représenté sur cette même figure.

Les trous sont renforcés par des enroulements

composés de plusieurs spires, l'une autour de l'autre.

La courroie de la figure 6 peut avantageusement être utilisée en engrènement avec des poulies comprenant

des dents disposées en files parallèles et décalées en-

tre elles, lorsqu'on a à transmettre de grandes puissan-

ces.

Conformément au principe fondamental de l'inven-

tion, ces trous disposés en files parallèles doivent être disposés de manière à ménager entre deux files de trous un espace continu 44 sans interruption d'aucune

sorte, espace qui est nécessaire pour la présence d'élé-

ments de câblés 45 ou éléments analogues orientés longi-

tudinalement, Sur la figure 7, on a représenté une courroie

46 qui est encore analogue à celle des figures précéden-

tes, avec cette différence que les ouvertures 47 ne sont

pas traversantes, comme on le voit clairement en obser-

vant la couche 48 contenant les c 9 blés longitudinaux, la couche 49 contenant des renforcements transversaux et le

revêtement extérieur 50.

Cette solution est appropriée pour l'engrène-

ment sur une seule face de la courroie et elle présente l'avantage de pouvoir réaliser les ouvertures avec des

instruments équipés de petites fraises, ou encore au mou-

lage, avec des mesures appropriées.

De même que ce qui a été cité à propos de la fi-

gure 7, il est possible d'obtenir, par exemple, une cour-

roie capable de fonctionner sur les deux faces, comme on

l'a représenté sur la figure 8, en formant des ouvertu-

res sur les faces opposées sans attaquer la couche cen-

trale de câblés lontitudinaux 51.

Par ailleurs, on pourrait avoir plusieurs pro-

fils curvilignes de renforcement autour de chaque trou,

ces profils étant obtenus en disposant les câblés desti-

nés à former lesdites boucles sur plusieurs couches, par exemple sur deux couches de matière élastomère 52 et 53 disposées de part et d'autre de la couche qui contient

les câblés longitudinaux 51.

Selon d'autres formes de réalisation, les trous

de la courroie pourraient posséder des contours diffé-

rents du contour circulaire Par exemple, sur la figure

9, on a représenté une courroie caractérisée en ce qu'el-

le présente un contour de trou 54 ovalisé, et par consé-

quent plus allongé dans la direction transversale de la courroie, afin de réduire la pression spécifique due à l'impact de la dent de la poulie lorsqu'elle engrène

avec le trou de la courroie.

Comme on peut le voir par les arrachements sur

la figure 9, les câblés forment, dans cette solution éga-

lement, deux boucles 55 et 56 dont les extrémités vien-

nent se souder aux câblés longitudinaux 57 sur les côtés

des trous.

Par ailleurs, le profil du trou qui traverse le

corps annulaire peut encore être très étendu dans la di-

rection transversale de la courroie, avec une forme sen-

siblement semi-circulaire, comme représenté en 58 sur la figure 10; cette forme n'est valable que dans le cas o

la courroie circule dans un seul sens de marche.

Dans toutes les réalisations précitées, il exis-

te certaines relations préférentielles entre certaines

grandeurs géométriques de la courroie.

Comme on l'a représenté sur la figure 11, si on désigne par P la distance entre deux trous successifs de la courroie et par D le diamètre de chaque trou de la courroie, on a constaté que cette distance P peut être

liée au diamètre D par un rapport contenu dans l'inter-

valle de valeurs suivant: P = 1,25 D et P = 2,5 D Cette relation est également valable dans le cas de trous qui possèdent un contour différent du con- tour circulaire, D désignant dans ce cas la dimension maximale du trou dans la direction longitudinale de la courroie. En particulier, les parties de la courroie qui

sont latérales aux trous 6 et continues dans la direc-

tion longitudinale ont une largeur 1 dont le rapport à la largeur totale L est compris dans l'intervalle 1 = 0,1 L et 1 = 0,40 L On décrira maintenant le comportement de la

courroie sous l'effort pendant la transmission du mouve-

ment. Dans cette situation, le brin de la courroie qui est représenté sur la figure 12 est tendu entre la poulie motrice et la poulie réceptrice; en effet, les trous des segments de la courroie (non représentés) qui engrènent avec les poulies motrice et réceptrice mettent en traction les câblés longitudinaux inextensibles qui constituent un ancrage d'une configuration pratiquement invariable relativement aux trous disposés en position

centrale par rapport à la courroie dans le segment consi-

déré sur la figure.

Si l'on suppose maintenant que le trou 59 est soumis à la poussée résultante F transmise par une dent de la poulie, on observe que cet effort se transmet, par l'intermédiaire du câblé 60, aux extrémités 61, 62 et que, à leur tour, ces dernières déchargent l'effort total en parties égales sur les câblés longitudinaux 63, 64.

La transmission de l'effort entre les extrémi-

tés 61, 62 des cablés 60 et les câblés longitudinaux 63,

64, est totale et immédiate en ce sens que tous les c 1-

blés sont pratiquement directement en contact entre eux

et qu'ils sont liés les uns aux autres par la-réticula-

tion de la matière élastomère dans laquelle ils sont noyés. Dans la transmission de l'effort des parois du trou aux câblés longitudinaux, on observe que la trans-

mission des composantes transversales est de faible va-

leur et qu'elle n'est pas de nature à altérer sensible-

ment le parallélisme des câblés longitudinaux.

Cette caractéristique dérive avantageusement du choix précédemment adopté pour les angles d'inclinaison des extrémités des câblés et de façon plus générale, de

la configuration particulière de chaînette donnée au ren-

forcement autour du trou.

On évite donc les déformations des profils du contour des trous de la courroie et, étant donné que les trous qui ne sont pas encore en engrènement conservent

une configuration inchangée, on obtient au moment appro-

prié un engrènement correct et progressif de ces trous avec les dents des poulies O La courroie peut être fabriquée, par exemple,

en formant les différents trous par des procédés de mou-

lage de la matière élastomère de la courroie autour d'u-

ne âme centrale, placée à l'intérieur du moule, et qui comprend des protubérances capables de donner aux trous

le contour voulu.

Ensuite, autour de ces protubérances, ou bien

sur un autre tambour approprié qui porte des protubéran-

ces, on peut construire les différentes structures de renforcement de forme curviligne comme représentées sur

la figure 3 ou sur la figure 4.

Finalement, on peut encore ajouter les autres

couches aux couches déjà citées et procéder à la réticu-

lation de la matière élastomère à l'aide de dispositifs connus. Les courroies définies par la caractéristique de grande flexibilité et de grande légèreté présentent de nombreux avantages, en effet, la présence de câblés textiles ou de fibres discontinues de Kevlar permet au

corps de la courroie de s'adapter à toute variation brus-

que de l'alignement des arbres des poulies qui font par-

* tie de la transmission, par exemple en raison de cahots lorsque la courroie constitue l'un-des organes d'un véhi-

cule automobile.

En pratique, la courroie selon l'invention pré-

sente une rigidité de flexion pratiquement nulle dans la

direction longitudinale.

Cette caractéristique est due, non seulement à

l'utilisation particulière d'éléments flexibles, en par-

ticulier de câblés textiles mais, en outre, à la largeur des trous formés dans le corps annulaire En d'autres termes, même si l'on recourt à des matières élastomères possédant une grande dureté, l'alternance de trous et de

parties pleines contribue à donner une très grande flexi-

bilité et une très grande légèreté.

Grâce à cette caractéristique de très grande

flexibilité et de très grande légèreté, la courroie se-

lon l'invention peut donc favorablement s'adapter à n'im-

porte quel parcours entre des poulies dont les arbres

sont disposés d'une façon quelconque.

En particulier, en raison de la caractéristique

de légéreté très poussée, les courroies selon l'inven-

tion sont pratiquement exemptes de vibrations mécaniques

de grande intensité.

La légèreté est encore particulièrement favora-

ble dans les courroies de transmission selon l'invention

destinées à travailler sur les deux faces.

L'avantage est évident comparativement aux cour-

roies crantées traditionnelles dans lesquelles les mas-

ses à transporter sur les deux faces, qui sont consti-

tuées par des dents disposées en porte-à-faux par rap-

port au corps annula-ire, sont plus grandes que celles de

la courroie selon l'invention.

Un autre avantage de l'invention réside dans la formation plus simple et plus économique des courroies décrites, comparativement aux courroies crantées, dans

les cas o l'on doit fournir un produit destiné à engre-

ner sur les deux faces.

En effet, dans les courroies à double crantage traditionnelles, destinées à certaines applications, on peut se heurter à des problèmes dans l'alignement des dents supérieures et des dents inférieures pendant le

processus de fabrication.

Dans les courroies selon l'invention, la perfo-

ration traversant l'épaisseur de la courroie, avec forma-

tion consécutive de trous traversants, permet un aligne-

ment précis entre les parties destinées à l'engrènement

sur les deux faces de la courroie.

Les jonctions sont en outre facilitées, pour des raisons évidentes, en particulier grâce à la forme plate de la courroie; on peut donc très avantageusement farbriquer ces types de courroies sous la forme à plat

et en longueurs illimitées.

Un autre avantage particulier de l'invention consiste dans l'absence pratiquement totale d'un bras de levier pour la force transmise de E:a dent de la poulie au contour du trou, relativement à l'axe primitif de la courroie.

En effet, la distance séparant le plan qui con-

tient les éléments longitudinaux continus du plan ou de

la couche qui contient l'élément de renforcement en for-

me de boucle entourant le trou est minime, cette distan-

ce étant pratiquement fonction des dimensions transversa-

les de ces éléments.

il va de soi que différentes modifications pourront être apportées par l'homme de l'art aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution des moyens techniques équivalents, sans

pour cela sortir du cadre de l'invention.

Claims (10)

R E V E N D I C A T I O N S

1 Courroie pour la transmission du mouvement

entre deux poulies, comprenant un corps annulaire en ma-

tière élastomère, ladite courroie étant caractérisée en

ce qu'elle comprend un corps annulaire ( 4) de forme pla-

te, renforcé d'éléments de forme allongée, continus et flexibles, résistants à la traction ( 8, 31, 48, 51, 55,

64), orientés dans la direction longitudinale de la cour-

roie, au moins une pluralité d'ouvertures ( 6, 6 ', 18,

19, 20, 25, 26, 27, 28, 29, 34, 42, 43, 45, 47, 54, 58,

59) ménagées dans ledit corps annulaire ( 4), alignées

dans la direction longitudinale de la courroie, pour en-

grener avec des protubérances correspondantes ( 7) des

poulies ( 2, 3), lesdites ouvertures intéressant une par-

tie de la largeur de la courroie, au moins un élément de

forme allongée, continu et flexible ( 9, 17, 24, 60) dis-

posé autour du profil de chaque ouverture, dans la par-

tie destinée à entrer en contact avec la dent de la pou-

lie, ledit élément qui entoure ledit profil ayant des ex-

trémités qui S 'étendent suffisamment loin pour atteindre

lesdits éléments longitudinaux disposés latéralement aux-

dites ouvertures.

2 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que ledit élément continu ( 9, 17, 24, 60) disposé autour du profil de chaque ouverture présente la

forme d'une courbe en-chainette.

3 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que lesdites ouvertures sont des ouvertures traversantes.

4 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que les deux extrémités ( 10, 11) dudit élé-

ment continu ( 9) qui est disposé autour du contour de

chaque ouverture sont inclinées symétriquement par rap-

port à la direction longitudinale de la courroie, selon

des angles compris entre O et 500.

5 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que lesdits éléments longitudinaux flexibles ( 8, 31, 48, 51, 55, 64) sont constitués par des câblés,

filaments, ou équivalents.

6 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que lesdits éléments continus ( 9, 17, 24, ) disposes autour des profils de chaque ouverture sont formés par une pluralité de spires simples qui entourent plus d'une seule ouverture, les spires adjacentes étant reliées l'une à l'autre de manière à entourer chacune

desdites ouvertures.

7 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce qu'elle comprend des éléments flexibles de forme allongée résistants à la traction ( 37, 38), noyés dans ledit corps annulaire et orientés transversalement

auxdits éléments de forme allongée longitudinaux ( 31).

À Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce qu'elle comprend des éléments flexibles de forme allongée, résistants à la traction ( 51), places dans un plan central à miépaisseur du corps annulaire et dans une position sensiblement symétrique par rapport

audit plan central, les autres couches étant munies d'é-

léments de renforcement.

9 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce qu'elle comprend un revêtement anti-abrasif

placé sur la surface dudit corps annulaire qui est desti-

née à s'appuyer sur lesdites poulies, des parties dudit

revêtement anti-abrasif étant insérées dans lesdites ou-

vertures ( 6, 6 ', 18, 19, 20, 25, 26, 27, 28, 29, 34, 42,

43, 45, 47, 54, 58, 59) de la courroie.

10 Courroie selon la revendication 1, caracté-

risée en ce qu'elle comprend une pluralité d'ouvertures

( 42, 43) disposées l'une après l'autre en files parallè-

les, cependant qu'entre ces files, est interposée une zo-

ne longitudinale continue exempte de toute interruption, des éléments longitudinaux continus ( 45) étant disposes

dans ladite zone.

11 Transmission à courroie et poulies, carac-

térisée en ce qu'elle comprend une courroie ( 1) selon la revendication 1 et au moins une paire de poulies ( 2, 3) portant des protubérances ( 7) destinées à coopérer avec

les ouvertures ( 6) de la courroie.