CH327415A - Ensemble constitué par un palier supportant un organe rotatif - Google Patents

Description

  <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.

Claims (1)

1. REVENDICATION Ensemble constitué par un palier suppor tant un organe rotatif qui présente, à l'intérieur de ce palier, des différences de diamètre, ledit ensemble étant caractérisé en ce que des rai nures sont pratiquées sur ledit organe rotatif, 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 de l'huile du point le plus près de l'axe jusqu'au point qui en est le plus éloigné.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Ensemble suivant la revendication, ca ractérisé en ce que dans le palier est ménagé un circuit d'huile aboutissant .aux deux extré mités de chacune desdites rainures. 2. Ensemble suivant la revendication, ca- ract6risé en ce que la portion de l'organe rota tif comportant les différences de diamètre pré sente une surface bombée convexe et en ce que les rainures vont des deux bords latéraux de plus petit diamètre de cette surface jusqu'à sa partie centrale de plus grand diamètre, les extrémités latérales des rainures débouchant dans deux chambres d'aspiration ménagées autour de l'organe rotatif,

   de part et d'autre de ladite portion, cependant , que leurs autres extrémités correspondant au plus grand dia mètre débouchent dans une rainure collectrice. 3. Ensemble suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que ladite portion à surface bombée de l'organe rotatif est de forme eylin- dro-bitronconique, les rainures ménagées dans les parties tronconiques étant disposées dans des plans radiaux axiaux et débouchant direc tement dans l'une ou l'autre des deux chambres d'aspiration,

   cependant que ces rainures des parties tronconiques se prolongent par des rai nures qui sont ménagées dans la partie cylin drique intermédiaire et qui débouchent dans la rainure collectrice. 4. Ensemble suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que ladite portion à surface bombée de l'organe rotatif a la forme d'un segment sphérique et ses rainures débouchent, aux extrémités, dans les deux chambres d'aspi ration, cependant que, au droit de l'équateur de ce segment, elles débouchent dans la rainure collectrice. 5.

   Ensemble suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que les chambres d'aspiration sont reliées, à travers le palier, à des conduits d'amenée du lubrifiant, la rainure collectrice étant elle-même reliée à un conduit de départ du lubrifiant. 6. Ensemble suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que la lubrification a lieu en circuit fermé, les chambres d'aspiration étant reliées à travers le palier à la rainure collec trice. 7.

   Ensemble suivant la revendication, ca ractérisé en ce que les rainures ménagées sur une portion bombée que comprend l'organe rotatif débouchent à une certaine distance des deux faces latérales de cette surface bombée, au droit de conduits d'alimentation ménagés dans le palier. 8. Ensemble suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que la partie du palier coopé rant avec la portion bombée de l'organe rota tif est constituée par deux anneaux disposés de part et d'autre de ladite portion bombée, symétriquement par rapport au plan médian de symétrie du palier. 9.

   Ensemble suivant la sous-revendication 8, caractérisé en ce que les deux anneaux sont serrés contre la portion bombée rainurée de l'organe rotatif par deux bagues vissées dans le corps de palier. 10. Ensemble suivant la sous-revendica- tion 8, caractérisé en ce que les deux anneaux sont entretoisés par une bague perforée radia- lement et ménageant entre eux une rainure pour l'évacuation du lubrifiant. 11.

   Ensemble suivant la sous-revendica- tion 10, caractérisé en ce que chacun desdits anneaux, dont la surface interne est complé mentaire de celle de la portion bombée rai nurée et est recouverte d'antifriction, comporte sensiblement au droit des extrémités, de petit rayon, des rainures de ladite portion bombée, une rainure circulaire d'arrivée de lubrifiant en communication par un conduit ménagé dans l'anneau et dans le corps du palier avec une tubulure d'arrivée de lubrifiant, cependant que l'évacuation du lubrifiant est assurée aux extré mités de grand rayon des rainures, dans le plan médian de l'ensemble, par l'intervalle que ladite bague-entretoise ménage entre les deux an neaux,

   et par les trous radiaux de cette bague- entretoise vers un conduit d'évacuation, ménagé dans le corps du palier. 12. Ensemble suivant la sous-revendica- tion 8, caractérisé en ce qu'il est ménagé, d'une part, dans chacun des deux anneaux, un conduit radial d'amenée du lubrifiant disposé de manière que les extrémités correspondantes des rainures défilent devant lui et, d'autre part, un conduit unique tangent à la portion bombée dans le plan de son équateur pour le départ du lubrifiant chassé par la force centrifuge. 13.

   Ensemble suivant la revendication, caractérisé en ce que la surface rainurée est sphérique et ses rainures ont une forme telle que la section de chacune d'elles par un plan transversal quelconque, perpendiculaire à l'axe du palier, est rectiligne suivant une droite qui fait un angle de 3 à 15() avec la tangente au point où cette droite coupe ladite surface sphé rique. 14. Ensemble suivant la sous-revendica- tion 13, caractérisé en ce que ladite section du fond de la rainure se termine, à chaque extré mité, par un congé permettant la formation d'un coin d'huile. 15.

   Ensemble suivant la revendication, caractérisé en ce que la partie fixe dudit en semble du palier est une partie axiale, la partie rotative étant disposée autour de cette partie fixe qui comporte au moins une portion à sur- face externe bombée convexe entourée d'une portion à surface interne concave, ménagée dans la partie rotative et, dans ce cas, les rai nures sont ménagées dans cette surface concave rotative.