La 3KD compte parmi les brevets de TECNIDEA CIDUE. Avant de pouvoir décrire les caractéristiques de cet article et de fournir des données techniques, il faut donner un bref aperçu des transmissions à chaîne et des limites concernant leur utilisation.
Transmission: Les chaînes traditionnelles peuvent fonctionner seulement sur un plan. C’est la raison pour laquelle, dans le cas de motorisations avec des axes non perpendiculaires au plan de travail de la chaîne, il faut utiliser des dispositifs permettant ces motorisations, comme par exemple les renvois d’angles, les couples coniques et les arbres réducteurs dérivés pour pouvoir transmettre le mouvement à d’autres organes. L'inconvénient des chaînes connues vient du fait qu’elles sont bidimensionnelles et elles ne peuvent donc pas atteindre n’importe quel organe dans l’espace, quelle que soit son orientation. Si des organes disposés sur des plans différents se présentent, il faudra la présence d’une chaîne pour chaque plan de mouvement, d’un arbre, d’un support et d’une dérivation du mouvement sur le plan où se trouve la chaîne.
Courbes de transport: Ce transport peut être réalisé uniquement avec des chaînes dotées de jeux majorés entre les composants qui le constituent (plaques, pivots, bagues et rouleaux) de sorte que, sur le plan où elles sont disposées, les chaînes ainsi réalisées puissent prendre une trajectoire courbée et donc relier les organes qui ne sont pas placés dans la même direction.
Dans tous les cas, les courbes que ces chaînes peuvent faire permettent de relier les organes en suspens dans différentes directions mais, quoi qu'il en soit, placés à des distances rapprochées et au détriment du rendement de la transmission et de sa durée avec une usure considérable des épaulements de convoyage. En effet, le jeu supplémentaire relatif entre les différents éléments de la chaîne fait ressortir des frottements très élevés aussi bien entre les plaques internes et externes qu’entre la chaîne et les guides de coulissement. Naturellement, dans ce cas aussi, de la même façon que les chaînes utilisées pour la transmission, la manutention résulte possible et naturelle à développer en un seul plan. L’objectif principal des chaînes multidirectionnelles 3KD consiste à dépasser les limites dans les applications des chaînes traditionnelles, mettant à disposition des clients un organe de transmission ou de transport flexible à engrènement ayant la possibilité de se courber dans l’espace et dans n'importe quelle direction.
La 3KD pourra atteindre cet objectif grâce à sa structure, composée d’une série d’éléments en concaténation alignés et orthogonaux entre eux, chacun étant relié aux éléments contigus à travers des charnières et donc en mesure de tourner autour des axes de ces charnières (chaque axe est incliné par rapport aux deux axes les plus proches).
Les composants utilisés pour l’assemblage de la 3KD sont :
- Maille
- Bagues
- Rouleaux
- Pivots
- Rondelles
Comme on peut le remarquer, les éléments caractérisant le produit en question ne sont pas très différents de ceux des chaînes classiques. Ce qui change est leur forme et les degrés de liberté qui restent libres après leur assemblage.
La structure que l’on obtient est celle d’un organe à engrènement composé d’une série d’éléments de concaténation alignés entre eux, chaque étant relié aux éléments proches à travers des charnières et en mesure de tourner autour des axes de ces charnières. La 3KD est un organe de transmission et de transport flexible à engrènement.
Il peut être utilisé, par exemple, pour transmettre le mouvement entre les composants de dispositifs mécaniques. Dans le cas le plus simple, il peut permettre la transmission entre l'engrenage calé sur l'arbre moteur et l'engrenage correspondant monté sur l'arbre conduit.
On reporte ci-après une représentation d’ensemble de l’organe de transmission et des éléments qui le composent :
Comme le montre le tableau suivant, la chaîne multidirectionnelle peut supporter, à parité de diamètre des pivots, des charges supérieures à celles qu’une chaîne standard pourrait soutenir.
Cette résistance plus importante à la traction est étroitement liée à la structure de la chaîne 3KD. En effet, alors que pour les chaînes standard, on a fondamentalement deux points sur lesquels repose toute la charge, pour la chaîne multidirectionnelle, la charge se répartit sur trois points, ce qui permet une plus grande résistance à la coupe et, par conséquent, ce qui permet à cette chaîne particulière de travailler avec des charges bien plus élevées par rapport aux chaînes classiques.
Un aspect très intéressant de cette chaîne est la méthode avec laquelle on effectue la lubrification des éléments qui la constituent afin de pouvoir toujours avoir des caractéristiques adaptées à une transmission correcte du mouvement. Il faut tout d’abord souligner que tous les tronçons de 3KD sont plongés dans un bain d’huile avant leur montage adapté à la lubrification de la chaîne. Pendant le mouvement de la chaîne, il se produit que, pour sa structure, le lubrifiant agit seul dans une direction en lubrifiant uniquement les pivots, les bagues et les rouleaux qui travaillent sur les roues dentées. Lors d’un changement successif de direction, il se produit que le lubrifiant rentre dans la maille et lubrifie les pivots, les bagues et les rouleaux qui commencent à travailler sur le nouvel engrenage situé dans la direction d’avancement de la chaîne. Il faut souligner le rôle fondamental joué par la niche présente à l’intérieur de la maille. En effet, elle collecte le liquide lubrifiant, à savoir, avec le positionnement des rondelles, qui empêchent au lubrifiant de sortir en fermant la chaîne, elles garantissent à la fois l’obtention de vitesses élevées et une durée de vie longue de la transmission. C’est ici que l’on remarque un avantage intéressant de 3KD par rapport aux chaînes standard : en effet, la lubrification de la chaîne multidirectionnelle est garantie pendant longtemps sans besoin d'interventions particulières de l'extérieur, tandis que, pour les chaînes connues jusqu'à aujourd'hui, pour obtenir un bon travail de la transmission, il faut intervenir périodiquement afin de maintenir un niveau de lubrification acceptable. Un autre aspect très important de la 3KD est que, s’agissant d’un produit innovant possédant des caractéristiques uniques à ce jour, elle utilise, de par son dimensionnement, les mêmes procédures et formules que celles utilisées pour les chaînes standard.
La chaîne ainsi conçue présente le gros avantage d’élever le concept de transmission mécanique de bidimensionnelle à tridimensionnelle. En effet, avec cette chaîne, le concepteur pourra donner libre cours à sa fantaisie et concevoir des machines de toute forme et dimension, il ne sera plus obligé d’utiliser des dispositifs pour déplacer la transmission sur un autre plan (par exemple, les renvois d'angle). La structure de la 3KD prévoit l’engrènement sur la roue dentée des rouleaux externes à la maille; cela signifie que seules deux séries de rouleaux travailleront à la fois tandis que les deux autres séries, placées en direction perpendiculaire à celles-ci, travailleront au moment d’un éventuel changement de direction. Une autre caractéristique importante est que ce type précis de chaîne n’a pas besoin de roues dentées particulières; il a été conçu de manière à utiliser des pignons triples standard sans la denture centrale ou bien un pignon simple soudé avec une couronne.
Tecnidea Cidue met à disposition de sa clientèle différentes grandeurs de chaînes caractérisées par les pas d’une chaîne standard, à savoir la distance séparant les axes de deux rouleaux consécutifs placés sur le même plan. Les pas recouverts par la production de la chaîne multidirectionnelle sont :
Transmission
- 3/8” → 9.525 [mm];
- 1/2” → 12.7 [mm];
- 5/8” → 15.875 [mm];
- 3/4” → 19.05 [mm];
- 1” → 25.4 [mm].
Transport
- 3/4” → 19.05 [mm];
- 1” → 25.4 [mm];
- 1” 1/4 → 31.75 [mm];
- 1” 1/2 → 38.1 [mm];
- 2” → 50.8 [mm].
Un autre aspect très important de cette chaîne concerne les caractéristiques des pignons requis pour une bonne transmission du mouvement. Ceux-ci sont de dimensions standard ; en effet, soit on utilise des pignons triples avec la couronne interne tournée ou bien on utilise un pignon simple soudé à une couronne. Dans ce dernier cas, la distance entre les deux dentures varie en fonction des dimensions de la chaîne. Cet aspect est très important car il permet à l’utilisateur final de la chaîne de pouvoir disposer d’éléments déjà présents sur le marché, il pourra donc bénéficier d’une chaîne multidirectionnelle tout en utilisant des éléments standard et en limitant au mieux les coûts.
