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Bic
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Ine
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DENTS
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Gad 4
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Beo
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Physical
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11 l
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1 l
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61 J
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4 l
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4 eq
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Tpio
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Polymer
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Polyamide
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Organism
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mene
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e TIT
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Company Reg No.
(1/ 1)
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TT 460
(1)
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Disease
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BRUITS
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2522380A1
Family ID 29169137
Probable Assignee Pirelli
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title TRANSMISSION A COURROIE CRANTEE ET POULIES DENTEES
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION SE RAPPORTE AUX ORGANES DE TRANSMISSION DE PUISSANCE.
UNE TRANSMISSION A COURROIE CRANTEE ET POULIES DENTEES SELON
L'INVENTION COMPREND, AU NIVEAU DE LA TETE DE CHAQUE DENT 6 DE LA
COURROIE CRANTEE 1 ET AU NIVEAU DU FOND DE CHAQUE ENTREDENT 9 DES
POULIES DENTEES 2, 3, DES MOYENS SERVANT A EPANOUIR OU ELARGIR LES
DENTS DE LA COURROIE CRANTEE.
APPLICATION AUX TRANSMISSIONS DEVANT PRESENTER UNE LONGUE DUREE DE
VIE, CAPABLES DE TRAVAILLER SANS BRUITS, NI VIBRATIONS.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention ne rapporte a une trans- mission a courroie
crantee et poulies dentls, c'est- and - dire a une transmission qui
comprend au moins deux poulies, l'une motrice et l'autre menee, munies
d'une denture sur leur surface de r 4 volution, et une courroie
erantee, mon- t 4 ee sur les deux poulies de maniere que la denture de
la courroie soit en prise avec les dentures pour transmettre le
mouvement de la poulie motrice a la poulie menee On connait deja
differente types de transmissions a courroie crantee et poulies
dentees.
Dans les transmissions A courroie crantee et poulioes dentees deja
connues, la transmission du mouve- ment se produit par *ngrenement des
dents de la courroie crantee avec les dents des poulies dentoees, de
la mrme facon que la transmission du mouvement se produit entre des
engrenaoes Or, une courroie crantee est constituee par uin anneau ou
une matiere elastomere ou analogue qui enro- be une structure
resistant, a la traction formee d'une serie de cabl 4 S flexibles et
inextensibles paralleles en- tre eux et contenus dans un m 4 me plan,
cet anneau etant muni sur l'une de ses faces d'une denture,
oest-a-dire d'une serie de dents# elles aussi faites en une matiere
4 elastombre ou equivalente.
Btant donne quee dans une transmiseoin a cour- roie crantee et poulies
dentees, l'un des eleuents de la transmission, A savoir, la courrosie
crantee, sot faite en une matere elastomere et par consequent
elaetiquoment d 4 formable,tands que l'autre element de la
transmission, ceest-A-dire les poulies dentees, est faite en une
matiere JO rig Ade, par exemple metallique, il se manifeste certains
inconvenients parmi lesquels on citera une usure excessive des dents
de la courroie orantee, une consommation exces- sive de puissance dans
la transmission, ce qu I est au pr 4 Judice du rendement, et des
vibrations de la transmis- sion qui reduisent la duree de 'ie de
celle-ci,.
On a deja propose de nombreuses solutions di- verses pour chercher a
eliminer les inconvenients precites mais sans reussir and resoudre de
facon reellement satisfai-
Sante les problemeo que posent les transmissions a courrole crantee et
poulies denteese.
Le but de l'invention est de resoudre les pro- blemes poses par les
transmissions a courroie crantee et poulies dent 4 es en eliminant les
inconvenients preoitee.
L'invention a pour objet une transmission a courroie orantee et
poulies dentees dans laquelle la cour- roie crantee comprend un corps
annulaire en une matiere elas- tombre qui enrobe une structure r 4
sistant a la traction, et une serie de dents, 4 galement faites en
matiere elasto- mere, disposees en saillie sur une face du corps
annulai- re, separees les unes des autres par des entredents et
destinees A s'engager dans des entredents de la denture des poulies,
caract 4 ris 4 e en ce qu'elle comprend des moyens destines and
epanouir le corps des dents de la courroie et qui sont interposes
entre la tte des dents et le fond des entredents des poulies.
L'invention a egalement pour objet la courroie cranteeainsi que les
poulies dentees de la transmlssion objet de 1 'invention,
independamment de leur accouplement qui donne naissance a une
transmission.
Les figures du dessin annexe, donne uniquemenat a titre d'exemple,
feront mieux comprendre comment l'in- vention peut *tre realis 4 e Sur
ce dessin, la figure 1 represente en vue de cote une transmission a
oourroie crantee et poulies dentees sui- vant l'invention i la figure
2 represente en coupe un fragment d'une courroie crantee d'une
transmission suivant Ilinven- tion t la figure 3 represente, vu en
coupe, un fragment d'une poulie dentee d'une transmission suivant
l'invention, qui est destinee a staccoupler a la courroie crantee
representee sur la figure 2 t la figure 4 represente, vu en coupe, un
fragment d'une transmission suivant 'inventin qui com- prend la
courroie crantee de la figure 2 accouplee a la poulie dentee de la
figure 3; la figure 5 represente, vu en coupe, un fragment d'une
courroie crantee selon une variante de realisa- tion d'une
transmission suivant l'invention; la figure 6 montre, vu en coupe, un
frag- ment dtune poulie dontee selon une variante de realisation d'une
transmission suivant l'invention, qui est destinee a s'accoupler and
la courrotie crantee de la figure 5; la figure 7 representer vus en
coupe, des fragments de la courroie crantee de la figure 5 et de la
poulie dentee de la figure 6 qui sont accouplees entre elles dans une
transmission.
Suivant le principe general de resolution du probleme de l'invention,
une transmission a courroie crantee et poulies dentees comprend des
moyens d'epanouis- sement des corps de chaque dent de la courroie
crantee qui sont interposes entre la trte des dents de la courroie
crantee et le fond des entredents des poulies dentees En outre, les
moyens dtpanouissement precites constituent en m 8 me temps,de
preferencedes moyens de soutien, d'appui et de centrage de chaque dent
de la courroie erantee dans les entredente des poulies dentees.
Sur la figure 1, on a represente une transmis- sion a courroie crantee
et poulies dentees suivant ltin- vention.
Comme on peut le voir sur la figure 1, la trans- mission comprend une
courroie crantee 1 et deux poulies dentees 2 et 3, dont l'une est la
poulie dentee motrice tandis que l'autre est la poulie dentee mende.
Plus particulierement, la courroie crantee 1 est constituee par un
corps annulaire 4 enune matiere elasto- mere ou analogue qui enrobe
une structure resistant a la traction constituee par une serie de
cables 5 flexibles et inextensibles, par exemple en fibre de verre, en
un polyamide aliphatic ou aromatiques en acier ou matiere analogue,
paralleles entre eux, contenus dans un mame plan et qui sont disposes
le long de la grande dimension de la courroie crantee.
Sur une face du corps annulaire 4 est prevue une denture en une
matibre elastomere ou analogue, formee d'une serie de dents 6 separees
les unes des autres par des en- tredents 7 En outre, la surface de la
denture de la cour- roie crantee, c'est-a-dire la surface des dents et
des entredents de la courroie crantee, est de preference re couverte
d'un roevetement et, en particulier, d'un revete- ment de tissu,
notamment d'un revetement de tissu autolu- brifiant tel que celui
decrit dans la demande de brevet francais deposee le 2 Avril 1970 sous
le numero 70 11865 par la Demanderesse.
Les poulies dentees 2 et 3 sont faites en une matiere metallique ou,
de toute facon, en une matiere ri- gide, comparativement a la matiere
constituant la courroie orantee 1 et elles portent sur leur surface de
revolution une denture formee d'une serie d-e dents 8 separees par des
entredents 9.
Sur les figures 2 et 3, on a represente a plus grande echelle un
fragment d'une courroie crantee et un fragment de l I Nedes poulies
dentees de la transmission de la figure 1, pour en illustrer les
caracteristiques lors- que la courroie crantee n'est pas accouplee aux
poulies dentees.
Plus particulierement on a represente sur la figure 2 a echelle
agrandie un fragmentd'une courroie cran- tee 1 de la transmission de
la figure 1 alors' qu'elle n'est pas er prise avec les poulies dentees
de cette trans- mission.
Comme on peut le voir sur la figure 2, la cour- roie crantee 1 possede
des dents 6 dont les flancs 10 peu- vent avoir un profil quelconque et
dont la tete presente un encoche 11 qui donne naissance a deux
protuberances 12.
Les caracteristiques de l'encoche 11 seront definies dans la suite.
Sur la figure 3, on a represente a echelle agrandie un fragment de
l'une des poulies dentees 2 et 3 de la transmission representee sur la
figure 1, a asavoir, un fragment d'une poulie dentee destinee a
s'accoupler a la courroie crantee representee sur la figure 2.
Comme ou le voit sur la figure 3, la pou 1 ie dentee presente des
entredents 9 dont les fla Sncs 13 ont un profil quelconque et, par
counsequent, un profil qui ne doit pas necessairement and tre conjugue
du profil des flaace de la courroie crantee avec laquelle cotte poulie
doit s'accoupler Le fond de l'entredont 9 pr Osente au contrai- re une
protuberance 14 qui donne naeissance a deux encoches sur ses c 8stes.
L'ensemble de l'encoche 11 l prevue sur la tite desa dents 10 de la
courroie crantee 1 et de la protuberan- ce 14 prevue en saillie sur le
fond des entredents 9 des poulies dentees 2 et 3 constitue des moyens
d'epanouisse- ment des dents de la courroie crantee qui *ont interpos
4 es entre la t*te de ces dents et le tond des entrede:its des poulies
dentees d'une transmission suivant liinvention.
Pour cela, il suffit que l'enooche Il et la protuberance 14 possedent
les caracteristiques ci-dessous Principalsment, la profondeur de 1
'encoche Il de la t 4 te do la dent 6 de la courroie crantee, mesuree
entre le fond de cotte encoche et le sommet des protub 4 rances
12,doit itre egale and 1 l hauteur de la protuberance
14 existant sur le fond de l'ntredent de la poulie deu- t*e, mesuree
entre le sommet de oette protuberance et le fond des encoches 15.
La largeur de l'encoche 11 prevue sur la tate de la dent 6 de la
courroie crantee doit *tre tinferieure a la largeur de la protuberance
14 prevue en saillie sur le fond de l'entredent 9 de la denture de la
poulie.
En outre, les tangentes aux surfaces de flancs de la protuberance 14
ou du moins d'une partie des flancs de cette protuberance doivent
former avec la perpendicu- laire au rayon de la poulie qui passe par
le point de tan- gonce avec la protuberance, un angle e dont la valeur
*et superieure a la valeur de l'angle de frottement de glisse- ment
entre les surfaces de la denture de la courroie cran- tee et celle de
la denture des poulies dentees.
Pour le reste, c'est-a-dire, par exemple, en ce qui concerne la
configuration geometrlque, tant celle de l'encoche prevue dans la tite
des dents de la courrotie que celle de la protuberance en saillie sur
le tond des entredents de la poulie dentee, cette configuration geo-
metrique pout 8 tre quelconque pourvu que les conditions exposees
ci-deassus soit respectees.
Finalement, le volume de l'espace constituant l'entredent 9 dtune
poulie dentee doit 4 tre sensiblement egal au volume de la dent de la
courrole crantee destinee a engrener dans cette poulie.
Le fonnctionnement dtune transmission a cour- roi crantee et a poulies
dentees de lp figure 1 sera a present decrit en se referant, non
seulement aux figures 2 et 3, qui representent respectivement un
fragment d'une oourrole crantee et une partie d'une poulie dentee, la
courroie et la poulie pouvant s'accoupler entre elles mais n'etant pas
acoouplees, mail egalement a la figure 4 sur laquelle on a represente
une fragment d'une courroie cran- tee accouplee a une poulie dentee.
Comme on peut le voir sur la figure 1 la cour- roie crantee est montee
et tendue sur deux poulies dentees
2 et 3, en embrassant une pertie du contour des poulies den- tese et
en formant deux brins rectilignes, un brin supe- rieur a et un brin
infterieur b.
Dans les segments dans lesquels le courroie crantee embrasse les
poulies dentees, les dents de la cour- rois crantee se logent dans les
entredents des poulies den- tees et la situation existant des cea
segments est celle representee sur la figure - Au contraire, dans les
seg- ments de la transmission o il ntexiste pas de contact entre la
courroie crantee et les poulies dentes, les dents de la courroie
crantee presentent la configuration representee sur la figure 2.
Ainsi qu'on l'a deja dit plus haut au su Jet des deux poulies dentees,
l'une de ces poulies (par exem- ple la poulie 3) est la poulie motrice
tandis que l'au- tre (par exemple la poulie 2) est la poulie mene.
Sous l'action de la poulie motrice, par exemple, dans le sens des
aiijilles d'une montre pour un observateur qui regarde la figure 1,
cotte poulie entraine la courroie crantee en mouvement en rai- son de
la poussee exere 4 e sur les dents de la courroie crantee Par
consequent, la courroie orantee entratne dans son mouvement la poulie
dentee menee, sous l'effet de la poussee qui est exercee par les dents
de la courroie cran- t 4 e sur celles de la poulie dentee menee.
Dans ce mouvement, les dents de la courroie crantee qui se trouvent
dans le brin superieur a de cette courroie penbtrent l'une apres
l'autre dans les entredents de la poulie dentee motrice, puis quittent
cette derniere dans la region du brin inferieur b de la courroiecrant
4 e.
De mame, les dents presentes sur le brin inferieur b de la courroie
crantee penetrent successivement dans les en- tredents de la denture
de la pouliedentee menee, en trans- mettant le mouvement AA celle-ci,
puis quittent cette pou- lie dentee menee dans la region du brin
superieu r a de la courroie crantee Selon ce qui a ete dit plus haut,
les dents de la courroie crantee penetrent donc dans les en- tredents
des poulies dentees, sejournent dans ces entre- dents des poulies
denteies puis en sortent.
Le mecanisme de l'engagement des dents de la courroie crantee dans les
entredents de la denture d es poulies dentees se produitselon les
modalites suivantes.
Une dent de la courroie crantee penetre dans un entredent d'une poulie
dentee sans qu'il ne se produi- se de glissement du flanc de la dent
de la courroie contre le flanc de la dent de la poulie, c'est-a-dire
contre la surface de l'entredent de cette poulie.
Le premier contact qui se produit entre une dent de la courroie
crantee et un entredent de la poulie dentee a lieu entre les flancs de
la protuberance 14 for- mee en saillie sur le fond de l'tentredent de
la poulie dentee et les flancs de l'encoche Il prevue dans la t 4 te
de la dent de la courroie crantee.
Etant donne que la largeur de la protuberance 14 qui fait saillie sur
le fond de l'entredent 9 de la poulie dentee est superieure a la
largeur de l'encoche 11 prevue sur la t 8 te de la dent 6 de la
courroie orantee, il se produit un epanouissement ou elargissement du
corps de la dent de la courroie orantee dans l'entredent de la poulie
dentee.
Cet epanouissement se traduit par-une deforma- tion/de la dent de la
courroie crantee dans le sens qui provoque un elargissement de cette
dent qui est de nature a mettre pratiquement touts la surface de la
dent de la courroie crantee en contact avec toute la surface de lten-
tredent de la p Oulie dentee et ceci sans mettre la dent de la
courroie crantee en compression, puisque la hauteur de la protuberance
14 est egale a la hauteur de l'encoche 11, et, par consequent, sans
imprimer de sollicitations dans une direction perpendiculaire A
l'armature 5 resistant a la traction de la courroie crantee.
Sur les figures 5, 6 et 7, on a represente une variante de realisation
d'une transmission a courroie cran- tee et poulies dentees suivant
l'invention et, plus preci- sement, on a represente sur ces figures
des parties d'une courroie crantee et de la poulie dentee
correspondante se- lon une variante de realisation d'une transmission
sui- vent l'invention.
Comme on peut le voir sur les figures 5, 6 et
7, la courroie crantee 16 et la poulie dentee 17 corres- pondante
different de la courroie et de la poulie repre- sentees sur les
figures 2, 3 et 4 par le fait que la cour- roie crantee 16 presente,
sur la tete de chacune de ses dents, au moins une protuberance 18 en
saillie tandis que la poulie dentee presente un fond d'entredent 19
parfai- tement lisse, le volume de l'ensemble du corps d'une dent UT
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qe op 4 ueao e Teainoa v T op quop enbeqo op * 494 el bic *pu -odio 4
u T 4 uos Tnb " 94 ueip e Toianoo el op 94 uep sep edjoo np quewoos
Tnouadpp sue Xou gel Oseo ao suoa #* 94 uep *T Tnod el alp einquep el
op quepoi 4 ue unp emn To and ne lu"p 4 ue 4 p e Tcainoo "T OP
protuberance de la dent de la courrole, Toutefois, dans ce cas, la
hauteur de la protuberance saillante de la t and - te d'une dent de la
courroie crantee doit ttre plus gran- de que la profondeur de
l'encoche prevue dans le fond des entredents des poulies dentees.
I 1 est facile de comprendre and la lecture de la description donnee
ci-dessus qu'avec une transmission a courrole crantee et poulies
dentees suivant l'invention, on peut atteindre les buts vises par
l'invention En effet, en premier lieu, l'elimination de tout
glissement entre les dents de la courroie crantee et les dents des
poulies dentees permet d'eliminer l'usure des dents de la courroie
crantee et d'obtenir en consequence une plus grande dure de v: pour
cette courroie et, de ce fait, pour la transmission.
En outre, l'elargissement de la dent de la cour- rotie crantee qui
esat dfi aand l'epanouissement de cette dent qui se produit apres
l'engagement de la dent dans l'entre- dent d'une poulie dentee permet
d'eliminer tous les phie- nomenes de mise on place d'une dent de la
courroie crantee dans l'entredent d'une poulie dentee que l'on observe
dans les transmissions a courroie crantee et a poulies dentees d 4 eja
connues.
En effet, l'epanouissement du corps de la dent d'une courroie crantee
permet d'dliminer tous les Jeux qui sont necessairement presents dans
les transmissilons a courroie crantee et poulies dentees deja oonnues
Dans les transmissions deja connues, la presence do ces jeux pro-
vdquent, en combinaisaon aveo les facteurs enumeres ci-des- sous t
variation des positions relatives de chaque dent de la courrole
crantee et de l'entredent de la poulie dentee qui recoit cette dent
pendant le fonctionnement de la trans. mission g deformabilite
lntrinseque de la matiere elastomere cons- tituant lea dents de la
courroile crantee t variation de la charge appliquee a une dent d'une
cour- roie crantee logee dans un entredent d'une poulie dentee pendant
le fonctionnement de la transmission, des deplacements relatifsl et
des mouvements de miseen place entre les dents de la courroie crantee
et les entre- dents de la poulie dentee Dens une transmission suivant
linvention, le fait d'avoir elimin 4 les Jeux entre la dent de la
courroie crantee et l'entredent correspondant de la poulie dentees,
dans lequel elle s'engage, assure evidemment l'elimination de ces
mouvements de mise en pla- ce.
La presence des moyens d'epanouissement, c'est-
A-dire la presence de la protuberance an saillie sur le fond des
entredents de la denture des poulies dentees et des encoches presentes
sur la t 8 te des dents de la cour- roie crantee intervient
directement dans l'elimination de ces mouvements de mise en place en
ce sens que l'accouple- ment entre la protuberance de l'entredent et
l'encoche de la dont s'oppose aux mouvements relatifs qui pourraient
se manifester entre les dents de la courroie et les entre- dents des
poulies.
L'accouplement en question assure bn outre la fonction de maintenir un
parfait centrage de la dent de la courroie crantee dans l Ventredent
de ia poulie dentee, de maniere a eviter tous lesa mirod 4 placements
qui peu- vent se manifester, par suite de la deformabilite inheren- te
a la matiere elastomee de la courroie, entre les dents de cette
courrois et le oorps de la coturrotes, en garantissant de cette facon
A la transmission un positionne- ment rigoureux, c'est-a-dire en
eliminant les deplace- ments microscopiques entre la denture de la
courroie crantee et la denture des poulies dentees et, da cette facon,
la naissance de vibrations dans la transmission.
Un autre effet d O A leaccouplement entre les protuberances en saillie
sur le fond des Pntredents des poulies et les encoches menagees sur la
ttte des dents de la courroie crantee consiste a rendre plus uniforme
la distribution des efforts appliques aux differentes dents d'une
courroie crantiee qui sont simultanement on prise avec une poulie
dentee.
Ceci ne traduit par un reduction de la charge appliquee a chaque dent
de la courroie crantee et, par consequent, par la possibilite
d'augmenter la puissance transmissible et, par une reduction du ris-
que de manisfestation du phenomene appele le"eaut de dent"'
En outre, la presence de l'accouplement en- tre la protuberance en
saillie sur le fond des entredents de la denture des poulies dentees
et l'encoche menagee dans la t 8 te des dents des courroies crantees
evite qu'il ne puisse se manifester des sollicitations de fle. xion
localisees dans l'armature resistant a la traction noyee dans le corps
de la courroie crantee, conne celles qui se manifestent au contraire
dans les transmissions a courroie crantee et poulies dentees; ceci se
traduit par
Velimination d'une autre cause de la production de vi- brations dans
les transmissions et par une plus grande uniformite des sollicitations
appliquees a l'armature resistante a la traction de la courroie.
L'accouplement entre la protuberance en saillie sur le fond des
entredents des poulies dentees et l'enco-
* che menagee dans la t 4 te des dents de la courroie crantee a en
outre pour effet que la dent de la courroie crantee trouve un soutien
a l'interieur de l'entredent des pou- lies dentees, et ceci permet
d'augmenter la hauteur de la dent, en augmentant ainsi la puissance
qui peut Otre trans- mise par la transmission et, m 4 me temps, en
faisant mieux travailler la matiere elastomere de la dent en ce qui
con- cerne les effets des sollicitations qui lui sent imprimees.
En outre, avec une transmission suivant l'in- vention, le silence est
egalement ameliore, grace au fait que, dans l'engrenement qui se
produit avec l'engagement des dents de la courroie crantee dans les
entredents des poulies dentees, le contact de choc qui se manifeste
ine- vitablement se produit de facon progressive, en ce sens que le
premier contact a lieu le long de deux lignes et OUOT 4 uo Au Tt T lep
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Claims
_________________________________________________________________
REVENDI C ATIONS
1 Transmission a courroie crantee et poulies dentees, dans laquelle la
courroie crantee comprend un corps annulaire en une matiere elastomere
qui enrobe une structure resistant a la traction, et une serie de
dents, elles aussi en ure matiere elastomere, qui font saillie sur une
face du corps annulaire, sont oseparees lea unes des autres par des
entredents et sont destinees a s'engager dans lea entredents des
dentures des poulies, cette trans- mission etant caracterisee en ce
qu'elle comprend des moyens d'epanouissement du corps des dents (6) de
la cour- roie (1) qui sont interposee entre la t 4 te de ces dents et
le fond des entredents (9) des poulies (2, 3).
2 Transmission selon la revendioation 1 caracterisee on ce que leo
moyens d'epanouissement du corps des dents de la courroie comprennent
au moins une encoche (11) menagee dans la tete de chaque dent (6) de
la cour- role (1) et au moins une protuberance (14) on saillie sur le
fond de chaque entredent (9) de la denture des poulies (2, 3), ladite
protuberance (14) pouvant s'engager a la facon d'un coin dans ladite
encocho.
3 Transmission selon la revendication 2, caracteriiee en ce que la
protuberance (14) qui fait sail- lie sur le fond de chaque entredent t
9) de la denture des poulies (2, 3) possede une hauteur egale a la
profondeur de l'encoche (11) menagee dans la trte de chaque dent (6)
de la courroie crantee et an ce que la largeur de ladite protuberance
(14) est plus grande que la largeur de ladite encohe (11).
4 Transmission selon la revendication 3, caracterisee on ce que les
tangentes aux surfaces des flancs de la protuberance (14) forment avec
la perpendicu- laire au rayon de la poulie qui passe par le point'de
tan- gence avec la protuberance, des angles (e) dont la valeur est
superieure a celle de l'angle de frottement de glisse- ment entre les
surfaces de la denture de la courroie (1) et e,cl:nod e 44 ea:ans
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