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CONTI® SYNCHROFLEX

Le secret de la longévité du Wüstenbuggys

Wüstenbuggy Baja équipé d'un moteur essence 3 chevaux, transmission par engrenages convertie en une transmission à courroies dentées ne nécessitant pas de maintenance. Photo : STERN

Wüstenbuggy Baja équipé d'un moteur essence 3 chevaux, transmission par engrenages convertie en une transmission à courroies dentées ne nécessitant pas de maintenance. Photo : STERN

À l'origine, la conception, la production et la distribution de machines de découpage CNC constituent l'activité principale de STERN Automation & Maschinenbau, société située dans la ville de Berge / Nauen, dans le Land de Brandebourg. Le programme standard compte trois tailles : plaques petit, moyen et grand format. Torsten Stern, propriétaire de la société et passionné de modélisme, utilise également ses machines pour construire ses maquettes. Des pièces CFG et en aluminium destinées aux buggys et aux bateaux voient ainsi le jour sur les machines développées par ses soins.

« Au départ, c'était simplement un hobby. Mes deux fils m'ont permis de développer un modèle d'activité intéressant », explique le père de famille, non sans une petite pointe de fierté dans la voix. Aujourd'hui, l'entreprise familiale fournit des pièces de modélisme jusqu'aux États-Unis et en Nouvelle-Zélande sous le label Stern-CNC. Les voitures télécommandées d'un poids de presque 10 kg font 800 mm de long et sont équipées d'un grand moteur à deux temps haute performance de 23 centimètres cube, soit quelques 3 chevaux. Cela suffit pour atteindre une vitesse finale de 60 km/h. Les spécialistes obtiennent le double de performance, notamment grâce à un carburant spécial et à des temps de commande ultra rapides. Torsten Stern se souvient : « Il y a environ six ans, nous avons commencé à remplacer les engrenages droits ouverts sujets à l'usure et fonctionnant sans graissage par des transmissions à courroies dentées. Autrefois, cela représentait un saut dans l'inconnu. Les entrainements à transmissions à engrenage des Buggys ne durent souvent qu'une saison, les modèles en plastiques parfois que quelques courses. Nous voulions remédier à cela. Sur les Buggys, nous tenions à avoir un poids léger ainsi qu'un moment d'inertie réduit ; en définitive, nous sommes surtout parvenus à atteindre une accélération élevée. »

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Inversion du sens de rotation avec des courroies dentées

Afin de tester le marché des kits de conversion complets des transmissions à engrenage et à courroies dentées, Torsten Stern a proposé un premier kit de montage en achat direct sur un site d'enchères en ligne. « Le kit s'est vendu en six minutes », raconte-t-il, visiblement encore surpris. La plupart des Buggys disposent d'entrainements à trois roues dentées de sorte que les sens de rotation de l'entrainement et de la commande sont identiques et qu'elles doivent être remplacées par un entrainement à courroies dentées simple. Le fabriquant de maquettes a recours à cet entrainement depuis déjà plusieurs années. Pourtant, il a longtemps considéré que la reconversion du Wüstenbuggy Baja était impossible.

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Production de bruit désagréable liée à l'usure : Le kit de pignons installé de série. Photo : Mulco

Production de bruit désagréable liée à l'usure : Le kit de pignons installé de série. Photo : Mulco

Celui-ci est en fait équipé d'un simple kit de pignons à deux roues qui permet de modifier le sens de rotation de l'entrainement. « C'est mon fils qui a eu l'idée brillante de proposer une courroie doublement dentée afin de pouvoir également inverser le sens de rotation à l'aide d'une transmission à courroies », poursuit Torsten Stern. La double denture permet de guider la courroie entre les deux axes sur la partie intérieure de la petite poulie de courroie pour modifier le sens de rotation.

Cet entrainement a nécessité bien plus de travail en matière de conception de sorte que les trois fabricants ont dû demander de l'aide à Wilhelm Herm. Müller GmbH & Co. KG, Garbsen, membre de Mulco et spécialiste des courroies dentées. Depuis plus de 20 ans, André Schmidt, ingénieur diplômé et conseiller clientèle, accompagne les clients industriels sur la thématique des courroies dentées en polyuréthane pour la filiale de Müller à Leipzig. Il explique : « La société Stern avait déjà fabriqué des prototypes de sorte qu'au départ, notre contribution consistait à établir des dessins des poulies de courroie et à donner des conseils sur les tolérances de fabrication autorisées afin de garantir une bonne tension de courroie. De ce fait, sur cet entrainement, nous avons intentionnellement  choisi un écartement des axes fixe afin d'éviter d'éventuelles erreurs de montage de la part des clients ainsi des dommages sur les paliers et les courroies. »

Torsten Stern a fabriqué une plaque de soutien supplémentaire externe pour les deux poulies de renvoi qui réduit la charge du cadran et évite aux poulies de renvoi de s'incliner. Par soucis de légèreté, la plaque de soutien est fabriquée à partir de fibre de carbone. « En raison des diamètres réduits des poulies et de l'enroulement important, nous avons opté pour une courroie dentée CONTI® SYNCHROFLEX en polyuréthane dotée d'un pas de 5 mm. La courroie T5-DL (DL double rebord), d'une largeur de 15 mm, transmet sans problème la puissance nominale de 3 chevaux de la « motorisation essence » et n'a jusqu'à présent connu aucune panne », déclare André Schmidt.

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Solution sur mesure en matière de courroie en séries limitées

La courroie à double denture en polyuréthane CONTI® SYNCHROFLEX permet d'inverser le sens de rotation. Photo : STERN

La courroie à double denture en polyuréthane CONTI® SYNCHROFLEX permet d'inverser le sens de rotation. Photo : STERN

La transmission courroie dentée est protégée du sable et des roches par un revêtement spécialement conçu. « Certains clients ont tellement aimé l'aspect de l'entrainement qu'ils ont renoncé à cette protection importante », ajoute Torsten Stern avec un sourire. Des corps étrangers importants comme de petites pierres peuvent toutefois se loger dans l'entrainement et déchirer la courroie. « Nous avons simulé ce cas de figure dans notre laboratoire d'essai et avons constaté que dans le pire des cas, le câble en acier de la courroie rompue peut s'enrouler autour de l'axe en rotation », explique l'ingénieux inventeur. André Schmidt de Wilhelm Herm. Müller a proposé d'installer une armature en aramide comme solution personnalisée : « L'aramide ne peut pas transmettre des forces de traction trop élevées, toutefois elle se sectionne complètement en cas de surcharge incorrecte. Par conséquent, cela permet d'éviter à coup sûr les dommages causés par l'enroulement de l'armature. »

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Trois transmissions avec une seule transmission à courroie

Au grand jour : La poulie menante et les deux poulies de retour sont interchangeables. Il ainsi possible de mettre en place trois transmissions. Photo : Mulco

Au grand jour : La poulie menante et les deux poulies de retour sont interchangeables. Il ainsi possible de mettre en place trois transmissions. Photo : Mulco

Grâce aux deux poulies de retour, l'inventeur originaire de Nauen a développé une astuce concernant la construction : la poulie entraînée et les deux poulies de retour sont interchangeables et disposent d'un nombre de dents différent. En remplaçant les poulies, il n'est possible d'avoir que trois transmissions différentes en fonction du parcours et de la taille des pneus choisis. Le modèle original possède un kit de pignons doté d'une transmission fixe. C'est une vrai valeur ajoutée.

Au total, trois autres variantes sont disponibles pour remplacer l'armature standard des courroies dentées en polyuréthane CONTI® SYNCHROFLEX :

-    l'armature « E » en acier équipée de fils individuels ultra fins,

-    l'armature en acier inoxydable VA et 

-    l'armature en aramide.

 Dans l'armature de traction E en acier, la section d'armature est répartie sur un nombre sensiblement plus élevé de fils plus fins, ce qui réduit d'autant les efforts en flexion dans les fils. L'armature E en acier présente ainsi une meilleure tenue aux changements en flexion. Cet avantage est particulièrement important lorsque les dimensions des roues dentées et des galets tendeurs doivent être réduites. Le nombre minimum de dentures et le diamètre minimum peuvent ainsi être réduits de 30 % par rapport aux courroies équipées de câbles d'armature standards. On a recours aux courroies crantées avec armature E en acier notamment sur les entraînements à plusieurs axes avec des changements fréquents en flexion.

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Mulco-Europe EWIV Garbsen,
12. juin 2016

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