<B>Ensemble</B> constitué <B>par un palier supportant un organe</B> rotatif La présente invention a pour objet un ensemble constitué par un palier supportant un organe rotatif qui présente, à l'intérieur dudit palier, des différences de diamètre.
Cet ensemble est caractérisé en ce que des rainures sont pratiquées sur ledit organe rota tif, au droit du palier, de manière que chacune d'elles s'étende entre deux points dudit organe, situés à des distances différentes de son axe de rotation, de telle sorte que chaque rainure assure automatiquement une circulation d'un fluide de lubrification du point le plus près de l'axe jusqu'au point qui en est le plus éloigné.
En effet, chacune des rainures se comporte comme un aubage d'une pompe centrifuge à canaux ouverts et, puisant l'huile à son extré mité au point le plus près de l'axe, l'amène par force centrifuge jusqu'au point de son autre extrémité la plus éloignée dudit axe, tout en l'appliquant au cours de son écoulement contre le palier et assurant ainsi le renouvellement de l'huile interposée entre ce palier et l'organe mobile. Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, cinq formes d'exécution ainsi que des variantes de l'ensemble objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale longitu dinale d'une première forme d'exécution de l'ensemble. La fig. 2 est une vue en bout de l'arbre rotatif. La fig. 3 en est une vue en plan. La fig. 4 est une coupe partielle, à plus grande échelle, montrant une forme préférée pour la section transversale des rainures. La fig. 5 est une coupe verticale, analogue à celle de la fig. 1, d'une deuxième forme d'exécution de l'ensemble.
Les fig. 6 et 7 sont des vues en bout et en plan d'une rotule.
Les fig. 8 et 9 représentent des variantes d'un mode de réalisation des rainures de lubri fication dans le cas d'un arbre rotatif du type de celui représenté à la fig. 1.
Les fig. 10 et 11 représentent, de même, des variantes de rainures de lubrification sur une rotule. La fig. 12 est une coupe longitudinale dia métrale d'une troisième forme d'exécution de l'ensemble.
Les fig. 13 et 14 en sont des coupes trans versales, respectivement suivant les lignes 13-13 et 14-14 de la fig. 12.
Les fig. 15 et 16 sont des vues de face et en bout de la portion bombée de l'organe rota tif. La fig. 17 est une coupe partielle axiale d'une variante.
La fig. 18 est une coupe verticale trans versale suivant la ligne 18-18 de la fig. 19 d'une quatrième forme d'exécution de l'en- semble. La fig. 19 en est une coupe horizontale suivant la ligne 19-19 de la fig. 18.
La fig. 20 est une coupe longitudinale d'une cinquième forme d'exécution de l'ensemble dans laquelle la partie rotative entoure le palier.
La fig. 21 est une vue en bout de l'une des pièces à surface concave rainurée constituant l'un des éléments de la partie rotative de cette dernière forme d'exécution de l'ensemble.
Dans la première forme d'exécution repré sentée aux fig. 1 à 4, l'ensemble comprend un palier destiné à porter un arbre rotatif 1 qui comporte, au droit du palier, un renflement cylindro-tronconique déterminé par une surface centrale 2 cylindrique, d'un diamètre R supé rieur au diamètre r de la partie courante de l'arbre, et par deux faces latérales tronconiques 3 et 4. Celles-ci sont raccordées par leurs petites bases à la partie courante de l'arbre par l'inter médiaire de deux petits épaulements transver saux 5et6.
Les faces tronconiques 3 et 4 comportent un certain nombre de rainures 7 et 8, disposées dans des plans radiaux équidistants. Ces rai nures débouchent, en 9 et 10, sur les épaule ments 5 et 6 et elles sont reliées à leurs autres extrémités par des rainures longitudinales 11, ménagées dans la surface cylindrique 2 de grand diamètre.
L'arbre 1 tourillonne dans le palier qui comporte un corps usuel 12 avec son chapeau rapporté 13 qui enserre, entre le corps 12 et lui, deux demi-couronnes fixes 14 et 15. Celles- ci ont une section axiale radiale, trapézoïdale, complémentaire de celle de la portion renflée de l'arbre 1.
Les surfaces internes de ces deux demi-couronnes sont garnies d'une couche d'antifriction 16 ou 17.
Ces couronnes ont, axialement, une lon gueur plus faible que la longueur du corps de palier 12, ce qui permet de disposer, de part et d'autre de ces couronnes, deux joints fixes d'étanchéité 18. Chacun d'eux est serré, à sa périphérie, entre une entretoise tubulaire 19 prenant appui contre la surface correspondante des demi-couronnes 14 et 15 et une bague 20, filetée et vissée dans les extrémités taraudées 21 du logement formé par le corps 12 et son chapeau 13.
La lèvre interne 22 de chaque joint 18 est appliquée sur la partie courante de l'arbre 1 par un ressort d'étanchéité 23.
Le palier comporte deux conduits 24 d'ar rivée de lubrifiant. Ces conduits, ménagés dans le chapeau 13, se terminent à leurs extrémités externes par des trous taraudés 25, destinés au raccordement des deux tubulures en paral lèle d'arrivée de l'huile sous pression, fournie par exemple par une pompe.
A leurs autres extrémités, ces conduits 24 débouchent, par l'intermédiaire d'un orifice radial 26, ménagé au droit du conduit 24, dans chacune des ba- gues-entretoises 19 dans les chambres annu laires 27, ménagées entre les demi-couronnes 14 et 15 et les joints 18.
Le départ de l'huile est assuré par un conduit 28, ménagé dans le chapeau 13, pourvu à son extrémité externe d'un alésage taraudé 29 de branchement à la canalisation de départ, cependant qu'il se prolonge à l'autre extrémité par un conduit radial 30, de la demi-couronne 15, ce conduit débouchant dans une gorge cir culaire 31, ménagée dans les demi-couronnes 14 et 15.
Le fonctionnement est le suivant. Le palier étant rempli d'huile ainsi que les deux chambres 27 qui constituent des chambres d'aspiration, lorsque la partie mobile, c'est-à-dire l'arbre 1 avec son renflement (2-3-4) est mis en rotation, la force centrifuge chasse l'huile du point situé le plus près de l'axe XX de l'arbre 1 vers le point le plus éloigné de cet axe et une circula tion d'huile s'établit par les rainures 7, 8 et 11, entre les chambres d'aspiration 27 et la gorge circulaire collectrice 31.
De plus, les rainures sont successivement en contact avec la partie fixe à lubrifier et re nouvellent la couche d'huile qui y adhère. De préférence, les rainures ont une section telle que celle abcd représentée à la fig. 4, la rai nure ayant ses flancs <I>ab</I> et<I>cd</I> évasés et convexes, ce qui favorise la formation d'un coin d'huile 32 entre l'un ou l'autre de ses flancs suivant le sens de rotation (flèche f1) et l'antifriction 16, 17,
ce qui permet d'augmenter considérable ment la force portante du palier, sans qu'il y ait un risque de grippage.
Une deuxième forme d'exécution est repré sentée aux fig. 5 à 7, et dans laquelle la disposi tion générale de l'ensemble est la même que celle de la première forme d'exécution, à cela près que le lubrifiant est logé une fois pour toutes à l'intérieur du palier.
Dans cette deuxième forme d'exécution, l'arbre la comporte une rotule, en forme de segment sphérique, rapportée 33, immobilisée contre un épaulement 34 de cet arbre à l'aide d'un écrou 35 vissé sur une portion filetée 36 de cet arbre et prolongée par un tube-entre- toise 37.
Les deux demi-couronnes 14a et 15a im mobilisées entre le corps de palier 12a et son chapeau 13a comportent 'une surface interne sphérique, complémentaire de celle de la rotule et sont garnies d'antifriction 16a ou 17a. Les joints d'étanchéité 18 sont identiques à ceux de la première forme d'exécution, ainsi que leur mode de fixation.
La rotule 33 comporte des rainures de graissage 38, disposées suivant des plans méri diens et ces rainures sont destinées à assurer une circulation entre les deux chambres 27 remplies de lubrifiant et la rainure collectrice 31 qui est située au droit de l'équateur du segment sphérique et d'où ce lubrifiant revient, en un circuit fermé, aux chambres 27 par un conduit radial 39 qui se divise en deux conduits longitudinaux 40. La circulation du lubrifiant a lieu dans le sens indiqué par les flèches.
Les rainures peuvent avoir, dans l'une et l'autre forme d'exécution, des dispositions dif férentes de celles indiquées.
C'est ainsi qu'à la fig. 8, relative à un arbre 1 b pourvu d'un renflement cylindro-bitronco- nique <I>2b, 3b, 4b,</I> les rainures<I>7b</I> et 8b des portions tronconiques sont identiques à celles de la première forme d'exécution, cependant que les rainures intermédiaires 11b de la por tion cylindrique 2b sont en forme de chevrons.
Dans la variante de la fig. 9, les rainures 7c et 8c sont situées dans des plans radiaux différents et sont reliées par des rainures 11c de forme hélicoïdale.
Dans la variante de la fig. 10, qui est rela tive à une rotule 33d, les rainures 38d ne sont plus entièrement situées dans des plans méri diens, mais comportent des portions incur vées 41.
Dans la variante de la fig. 11, la rotule 33e comporte des rainures 38e de forme contournée plus ou moins hélicoïdale.
Dans une troisième forme d'exécution re- sentée aux fig. 12 à 16, l'ensemble comporte, comme dans la deuxième forme d'exécution, un arbre 1t sur lequel est montée une rotule 33t, immobilisée contre un épaulement 34 de cet arbre, à l'aide d'un écrou 35 vissé sur une portion filetée 36 de cet arbre.
La rotule<B>331</B> comporte des rainures de graissage 38t disposées suivant des plans méri diens et se terminant, chacune, en 41 et 42 à une certaine distance des faces latérales 43 et 44 planes et perpendiculaires à l'axe XX de l'arbre 1t, faces par lesquelles la rotule est serrée entre l'épaulement 34 de l'arbre et l'écrou 35.
Comme on le voit, pour chaque rainure 38t, la distance de cette rainure à l'axe XX croît progressivement de chacune des extrémités 41 42 vers le point situé dans le plan équateur 3-3 perpendiculaire à l'axe XX et constituant le plan médian de l'ensemble.
L'arbre 1t tourillonne, par l'intermédiaire de la rotule 33t, dans le palier. Celui-ci com porte un corps 45, percé suivant l'axe XX, d'un alésage cylindrique 46 dont les deux extrémités sont taraudées en 47 pour recevoir deux bagues filetées 48, destinées à serrer contre la rotule deux anneaux 49, avec inter position d'une bague-entretoise 50.
Les deux anneaux 49 ont une surface in terne sphérique complémentaire de la rotule et garnie d'une couche d'antifriction 51 par la- quelle chacun de ces anneaux est au contact sans jeu mais sans serrage, sur la rotule<B>331.</B> Chaque anneau comporte un épaulement 52 sur lequel est centrée, autour de l'axe XX, la bague-entretoise 50.
Axialement, ces an neaux ont une longueur telle qu'ils s'étendent de part et d'autre du plan médian 14-14 au- delà des extrémités 41 et 42 des rainures 38t de la rotule 33t, tout en ménageant dans le corps de palier 45 un espace libre suffisant pour le vissage des vis de serrage 48.
Dans ce corps de palier 45 sont ménagés, dans deux plans transversaux voisins des extré mités 41 et 42 des rainures 38t, deux conduits radiaux 53 d'amenée du lubrifiant. Ces deux conduits se terminent, extérieurement, par deux trous taraudés 54 permettant le raccordement de deux tubulures d'arrivée d'huile et ces trous 53 sont prolongés, à leurs extrémités internes, dans les anneaux 49 par deux conduits 55. Ceux-ci débouchent dans des rainures annu laires 56, ménagées dans les surfaces internes sphériques des anneaux 49.
Le départ de l'huile se fait par la rainure 57 que ménagent entre eux les deux anneaux, maintenus écartés par la bague-entretoise 50, l'huile s'écoulant à travers des trous radiaux 58 ménagés dans cette bague, vers un conduit 59, ménagé dans le corps 45 du palier et ter miné par un trou taraudé 60, susceptible de recevoir une tubulure d'évacuation.
Le fonctionnement est identique à celui exposé plus haut. L'huile emplit les rainures 56 par l'intermédiaire de conduits 54, 53, 55. Sous l'action de la force centrifuge, l'huile qui arrive ainsi aux extrémités 41 et 42 des rai nures 38t de la rotule 33t se déplace dans le sens des flèches portées sur la fig. 15, vers le plan médian 14-14, c'est-à-dire vers le point de chaque rainure situé à la plus grande dis tance de l'axe XX. Une circulation d'huile s'établit ainsi entre les conduits d'arrivée et les conduits de départ car, dans le plan 14-14,
l'huile provenant des rainures<B>381</B> s'écoule par l'intervalle 57 et les trous 58 de la bague- entretoise 50, vers le conduit 59 d'évacuation. La fig. 17 représente un mode de réalisa tion des rainures 389. Chacune d'elles a, dans chaque plan transversal perpendiculaire à l'axe XX de l'arbre 1.9, un fond rectiligne, la droite y-y qui correspond à ce fond faisant un angle x compris entre 3 et 15 avec la tangente telle que st à la rotule au point d'intersection s de la droite y-y avec la surface de cette rotule.
De préférence, les deux angles d'extrémité sont mouchés en 61 pour favoriser la formation du coin d'huile. Aux fig. 18 et 19, on a représenté une quatrième forme d'exécution de l'ensemble, dans laquelle la portion rotative est identique à celle de la forme d'exécution des fig. 12 à 16 avec son arbre 1't et sa rotule 33't dont les rainures 38't s'arrêtent à une faible distance des faces latérales 43 et 44 de la rotule. Par contre, les deux bagues 62, 63 qui maintiennent cette rotule sont jointives.
En outre, il est dis posé deux joints d'étanchéité 64, 65 de part et d'autre de ces bagues, ces joints, pourvus d'une lèvre au contact de l'arbre 1h, étant logés dans des feuillures des bagues filetées 66, 67 de serrage. Le lubrifiant arrive par deux conduits radiaux 68 qui traversent le corps 69 du palier et les bagues 62, 63 et débouchent contre la rotule en des point<I>m</I> et<I>n</I> au droit desquels passeront à tour de rôle, au cours de la rotation de l'arbre 1't, les extrémités des différentes rainures 38't de la rotule.
Le départ du lubri fiant, sous l'action de la force centrifuge, a lieu, dans le plan de l'équateur de la rotule, par un conduit unique 70, ménagé dans la bague 62 et le corps 69 tangentiellement à la rotule.
On réalise ainsi, au même titre que dans les formes d'exécution précédentes, un grais sage continu qui permet de donner une forte pression spécifique d'huile à l'intérieur du pa lier.
Enfin, aux fig. 20 et 21, on a représenté une cinquième et dernière forme d'exécution de l'ensemble, dans laquelle la partie centrale est fixe, la partie rotative étant montée autour de ladite partie fixe. Cette dernière comporte un tourillon fixe cylindrique 71, porté par des flasques ou autres supports 72 dans lesquels ce tourillon peut être claveté. Ce tourillon comporte, de part et d'au tre d'une portion centrale de grand diamètre, limitée par deux épaulements 73, 74, deux portées cylindriques 75, 76.
Sur la portée 75 est immobilisée, par une bague 77 vissée sur une portion filetée 78 de l'arbre, une rotule 79 à surface externe sphé rique. Sur l'autre portée 76 est disposée une autre rotule 80 qui est libre en translation le long de cette portée pour permettre une dila tation dans le sens axial. Les deux rotules 79 et 80 ont une surface externe sphérique, lisse, sans rainures.
La partie montée rotative sur la partie fixe qui vient d'être décrite comporte un objet 81 solidaire d'un moyeu cylindrique 82, doublé d'une chemise interne 83 formant avec lui une double paroi à cavité 84 fermée aux deux extré mités par des bagues 85, de préférence soudées. Cet ensemble rotatif repose sur les rotules 79, 80 par l'intermédiaire de paires d'anneaux 86, 87 et 88, 89 maintenus écartés par des bagues-entretoises perforées 90, 91, les deux ensembles 86, 87, 90 et 88, 89, 91 étant main tenus en appui contre deux épaulements 92 et 93 de la chemise 83 par des bagues filetées 94, 95.
Chacun des quatre anneaux 86, 87, 88, 89 repose sur la rotule 79 ou 80 par l'intermé diaire d'une surface sphérique concave 96 et avec interposition d'une couche d'antifriction 97, portée par la rotule ou l'anneau.
Chacune de ces surfaces 96 est pourvue de rainures 38i, destinées à assurer une circulation de lubrifiant. L'huile venant de la double paroi 84 arrive aux rotules par des trous 98 et 99 et est refoulée en 100 dans cette double paroi sous l'action des rainures 38i des anneaux rota tifs.
Naturellement, l'invention n'est nullement limitée aux formes d'exécution représentées et décrites, qui n'ont été choisies qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que dans les diverses formes d'exécution, la rainure collectrice, au lieu d'être ménagée dans la partie fixe de l'en semble, peut être ménagée soit dans l'organe rotatif, par exemple comme représenté en traits mixtes en 31a sur les fig. 5 à 7, soit en partie dans la portion fixe de l'ensemble et en partie dans l'organe rotatif.