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Perfectionnements aux paliers.
La présente invention concerne les paliers, spécia- lement ceux dont les butées et les portées sont faites d'une matière fibreuse, imprégnée d'un liant durci à la chaleur.
Dans la fabrication de certains types de paliers, tels que ceux utilisés dans les laminoirs et les généra- teurs à roue hydraulique, on se servait jusqu'à présent de boîtiers en acier,dans lesquels on disposait un bois d'essence dure, le bois de gaïac par exemple, destiné à supporter les organes rotatifs. On utilisait ce bois en une seule pièce ou en plusieurs bandes longitudinales et, n
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dans ce dernier cas, on montait ces bandes dans le boîtier d'acier en ménageant dans celui-ci ou dans Isolement de support un certain nombre de rainures ou d'espaces dont les côtés étaient disposés radialement, c'est-à-dire vers le centre du palier. On dressait ensuite ces bandes de bois de gaïac et on les ajustait dans ces rainures ou ces espaces.
Du fait toutefois qu'il était pratiquement impos- sible de couler des rainures ou des espaces de dimensions absolument identiques, ou de manière que la largeur et la forme générale de chacun d'eux soit uniforme sur toute sa longueur, l'ajustement précis des bandes de bois de gaiac dans les rainures ou les espaces formes par la coulée du métal nécessitait un travail considérable.
Ces bandes doivent s'ajuster très étroitement dans le boîtier d'acier ou élément de support car, une fois as- semblée, on place la pièce entière dans un tour ou une ma- chine à forer, afin de rectifier ou d'aléser les parties intérieures ou les arètes des bandes, au diamètre exact qu'on désire obtenir. Tous les procédés habituellement ap- pliqués jusqu'à présent en vue d'associer de manière parfai- tement efficace et sûre ces bandes en bois de gaiac aux rainures ou aux espaces cbulés dans un élément de support à bottier en acier étaient dontexcessivement coûteux.
L'utilisation du bois de galac en une seule pièce a également des inconvénients, du fait que celle-ci doit être ajustée très exactement dans le boîtier d'acier, et l'usure des différentes parties n'étant pas unifrjm il faut remplacer le bloc du palier tout entier', après un court service. Il est donc nécessaire de mettre des machi- nes fréquemment hors service et d'entreprendre l'opération
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fastidieuse et coûteuse de monter dans le boîtier métalli- que un nouveau palier complet. En outre, de quelque manière spéciale qu'on emboite le bois de gaïac dans le boîtier d'acier, il s'use irrégulièrement, et si la machine reste hors de service pendant plusieurs jours il tend à se dila- ter contre l'arbre ou autre organe rotatif qu'il supporte, et à le gripper.
Or on a trouvé qu'en fixant au boîtier métallique d'un palier plusieurs segments et un collet de butée en ma- tière fibreuse, on peut réaliser un palier ayant des carac- téristiques d'usure uniformes et une résistance susceptible de faire face aux efforts considétables auxquels ces paliers sont exposés en service, et que c'est surtout le cas lors- qu'on établit la surface principale ou radiale d'appui, de manière que les extrémités des fibres soient perpendiculai - res à la surface d'appui et que les fibres du collet ou bloc de butée soient également perpendiculaires à cette surface.
L'invention consiste donc essentiellement en un palier comportant un certain nombre de segments courbes faits d'une matière fibreuse, reliés entre eux et imprégnés d'un liant durci à la chaleur, dans chacune des couches desquels une partie des fibres s'étendent dans un sens sensiblement per- pendiculaire à la surface d'appui du palier.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on va main- tenant en décrire une forme de réalisation plus en détail à titre d'exemple, avec référence au dessin annexé sur lequel:
Fig. 1 est une vue en bout d'un mandrin, sur lequel s'enroule une bande de matière fibreuse.
Fig. 2 est une vue analogue d'un cylindre en matière fibreuse suivant le procédé représenté sur la figure 1.
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Fig. 3 est une vue latérale du cylindre représenté sur la fig. 2,
Fig. 4 est une vue en plan, partiellement brisée, d'un palier achevé, réalisé suivant l'invention,
Fig. 5 est une coupe du palier représenté sur la fig. 4, suivant la ligne V-V de celle-ni.
Fig. 6 est une vue en bout, partiellement brisée, du palier représenté sur la fig. 4, montrant des moyens de fixer la matière fibreuse au boîtier du palier.
Sur les figures 1, 2 et 3 du dessin, 1 désigne une bande de matière fibreuse en feuille, dans laquelle sont découpées des entailles en forme de losange qui, lors- qu'on plie la bande en deux dans le sens de la longueur, forment des encoches 2 en V, susceptibles de compenser la différence de diamètre entre les périphéries externe et interne de la bande au cours de l'enroulement. Cette dîspo- sition empêche que la surface de la bande ne se fronce et permet aux fibres de s'étendre radialement.
On imprègne alors la bande pliée 1 d'un liant tel, par exemple, qu'un produit de condensation phénolé, une ré- sine de phthalate de glycérol, ou un produit de condensa- tion d'urée ou de thiourée contenant Apporixmativemtn 5 % à 10 % de son poids d'un lubrifiant, par exemple de graphite, de plomb à l'état finement divisé, ou d'un mélange de ceux-ci. On peut enrouler la bande 1 ainsi imprégnée sur la face externe d'un mandrin 3, jusqu'à. ce qu'elle forme un cylindre de la longueur voulue.
On place ensuite le man- drin avec le cylindre dans une presse à mouler convenable (non représentée), et on le soumet à une pression hydrau- lique de 75 à 150 atmosphères et à une température de
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165 -180 C, pendant 40 à 60 minutes ou jusqu'au moment où les couches de matière fibreuse se soudent en un corps cy- lindrique homogène 4. On retire alors le cylindre 4 du man- drin et on le découpe en trois segments 4', dont chacun constitue un arc de 120 environ. Lorsqu'on dispose les trois segments ainsi formés dans un boîtier métallique, comme ce sera expliqué ci-après, ils constituent la surface de portée principale ou radiale du palier perfectionné suivant l'in- vention.
Bien entendu ce procédé suivant lequel on prati- que des entailles dans la bande fibreuse n'est indiqué qu'à titre d'exemple et on pourrait lui substituer diverses variantes.
Les segments 4' de matière fibreuse, préparés de la manière indiquée, sont ensuite assemblés dans la posi- tion rotative correcte dans le boîtier métallique 9 (Figs.
4, 5,6) comportant une surface intérieure dont le contour 9' est conformé de manière à épouser celui de la surface exter- ne 4' des segments.
A l'aide de chevilles 10, on fixe au boîtier de métal le secteur externe 4" destiné à supporter l'extrémité de l'arbre rotatif, les autres segments étant maintenus en alignement avec le segment 4" par l'anneau de butée 6, lequel est également fixé au bottier 9, au moyen de chevil- les 10'(Fig. 4). On place sur les bords des segments fibreux et sur une partie du bord de l'anneau de butée une paire de plaques de retenue démontables 8, qu'on maintient en place sur le boîtier 9 à l'aide de vis 7, afin d'empêcher tout mouvement latéral des segments.
Pour établir l'anneau ou bloc de butée 6, on juxta-
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pose en un bloc rectangulaire un certain nombre de feuilles de matière fibreuse imprégnée d'un liant durci à la chaleur, et on découpe de ce bloc des segments verticaus en ayant soin de disposer les fibres des feuilles individuelles de manière qu'elles soient horizontales. Lors de l'assemblage du palier, les fibres du bloc de butée sont donc sensible- ment verticales par rapport à celles des segments constituant la surface d'appui radiale ou principale, comme c'est repré- enté sur la fige 5. On forme alors un collet 12 dans le bord supérieur du bloc de butée, et on façonne le contour de ce bord de manière qu'il corresponde à la forme des seg- ments principaux ou radiaux du palier.
Le bloc de butée 6 dépasse d'un évidement 12' ménagé dans le corps du palier 9 (Figs. 4, 5) et y est fermement fixé à l'aide de chevil- les 10 Le bord externe du collet de butée comporte une arète chanfreinée 11, correspondant à la configuration de l'arbre avec lequel ce bord vient en contact. En service, la fusée de l'arbre repose sur la surface d'appui radiale, le cylindre monté sur l'arbre comportant habituellement des parties saillantes qui portent contre le bloc de butée.
La fabrication de ce palier composite perfectionné est économique du fait qu'elle n'exige que peu d'opérations d'usinage., et on peut remplacer l'un quelconque des segments, ou le bloc de butée, sans qu'il soit nécessaire de rebuter le palier tout entier.
Le palier suivant l'invention convient spécialement bien, en outre, dans le cas où il est exposé à recevoir des battitures ou autres matières abrasives, pour le motif que ces particules dures de substances étrangères se noient dans la masse fibreuse et ne peuvent endommager la surface de portée.
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Une matière fibreuse imprégnée de résine synthéti- que est sensiblement plus homogène que le bois de galac et, du fait qu'il est possible d'en surveiller étroitement les caractéristiques physiques au cours de sa fabrication, on peut donner à une pièce quelconque une résistance à l'usure déterminée- Le palier perfectionné a une vie effective beau- coup plus longue que celle des paliers métalliques et exige moins de réglage. L'élimination presque totale des déchets réduit également le coût de sa fabrication et, du fait qu'il se polit rapidement en service, le palier suivant l'invention réduit le frottement et permet de réaliser une économie ap- préciable de puissance.
Quoique l'on préfère de beaucoup le procédé de fabrication très économique qu'on a décrit, on pourrait, au lieu de découper un cylindre en segments égaux, former ces segments de matière fibreuse constituant la surface radiale du palier en les estampant ou en les découpant, par exemple, dans des feuilles de matière fibreuse imprégnés d'un liant durci à la chaleur, moulées séparément. On peut également supprimer le graphite ou autre substance lubrifiante; dans ce cas il y a lieu de ménager dans le palier des rainures de graissage.
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