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" DISPOSITIFS PERMETTANT LE GRAISSAGE SOUS PRESSION, A HUILE
PERDUE, DES BIELLES OU ORGANES SIMILAIRES DES MACHINES "
La présente invention a trait à l'adduction, en un point choisi d'une bielle à graisser ou d'un organe quel- conque à graisser,d'huile ou de graisse fluide, débitée sous pression par un graisseur mécanique réglable, fixe par rapport au bâti de la machine (machine à vapeur type fixe, ou "Marine" locomobile, looomotive, pompe, compresseur à piston, ou tout autre type de machine comportant des bielles ou organes similaires),
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Les organes à graisser peuvent présenter selon leur mode de montage sur la machine, l'une des trois particularités suivantes :
1 La portée à graisser est complètement enveloppée, et n'est mécaniquement accessible à aucune de ses extrémités :
c'est le cas d'une bielle montée sur un vilebrequin à un ou plusieurs coudes ;
2 La portée à graisser est complètement enveloppée, mais reste mécaniquement accessible à l'une de ses extrémités : c'est le cas d'une bielle montée sur un plateau-manivelle;
3 La portée à graisser participe à un mouvement quelconque et notamment un mouvement rectiligne alternatif : c'est le cas d'un pied de bielle.
L'invention s'étend encore à de nombreuses formes de réalisation et à de nombreux points particuliers qui appa- raitront dans le texte suivant, fait en référence au dessin
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annexa, donn6 à titro <i'o>;3mplo noulom0nt ot d'ajin lequel :
La figure 1 est une élévation schématique d'en- semble, avec coupe partielle, d'un dispositif de graissage, perfectionné suivant l'invention et appliqué à une tête de bielle de locomotive, montée sur un essieu coudé.
La figure 2 est une coupe, à plus grande échelle, de l'une des articulations formant joint, pour le passage de
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l'huile, et utilisée daii3 ilexoiriplo de lu fIL2i,o 1.
La figure 3 est une élévation schématique d'en- semble, avec coupe partielle, d'un dispositif de graissage, per- fectionné suivant l'invention et appliqué 9. une bielle montée sur un plateau-manivelle ou sur un tourillon en porte à faux par rapport à l'arbre moteur.
La figure 4 est une vue détaillée, en coupe axiale, d'un joint tournant, exécuté en appareil à double débit pour le graissage de deux bielles distinctes articulées sur le morne tourilloh et travaillant côte à côte.
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La figure 5 représente, de face et de profil et à plus petite échelle, le joint illustré par la figure précé- dente pour montrer l'emplacement des perçages.
La figure 6 représente schématiquement le montage du joint tournant avec un certain jeu et élastiquement.
La figure 7 est une élévation schématique d'un dispositif de graissage, perfectionné suivant l'invention et appliqué au cas d'un pied de bielle de locomotive.
La figure 8 est une élévation d'ensemble, en coupe axiale, du dispositif de graissage dont le montage général est indiqué par la figure 7.
La description qui suit comprend trois paragraphes, respectivement réservés aux appareils employés dans chacun des trois cas précédemment énoncés.
1 Appareil utilisé dans le cas où la portée à graisser n'est mécaniquement accessible à aucune de ses extrémités.
Exemple ohoisi : tête de bielle de locomotive, montée sur un essieu coudé.
Il s'agit de graisser la surface de contact entre le tourillon et le coussinet de la tête de bielle: L'huile doit donc être amenée sur cette surface, par un canal creusé dans le coussinet de la tête de bielle. Ceoi est réalisé au moyen
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: -: , :>,,:l /,;j],0 d'un système articulé constitué , d'une part,-par deuXY;ârrps îw, A:: 'i})' < <;, '"' >, 'J/=;, rigides formant tuyauterie, ou servant de support a une tuyaute- rie, et, d'autre part, par trois articulations spéciales reliant: a) Une extrémité du système $ un point fixe du châssis de la machine ; b) Les deux barres entre elles ; c) L'autre extrémité du système de la,.bielle, en un point voisin de celui que l'huile doit atteindre (tête de la bielle dans l'exemple choisi).
Ces articulations donnent, de plus, passage à
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l'huile sous pression, d'une partie de la tuyauterie a l!autre.
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La disposition schématique de l'ensemble est représentée par la figure 1, dans laquelle :
A est l'une des barres du système articulé;
B ltautre barre de ce même système;
C le corps de la bielle motrice;
0 l'axe de rotation de l'essieu coudé;
1 le tourillon à graisser;
2 le point où l'huile doit être amenée;
3 l'articulation reliant la barre A à la bielle motrice.
4 L'articulation reliant les barres A et B;
5 l'articulation reliant la barre B au point fixe 6 du châssis de la machine;
7 le tuyau d'arrivée d'huile sous pression à l'ar- ticulation 5 (ce tuyau est fixe par rapport au châssis);
8 le tuyau reliant l'articulation 3 au point à graisser 2. Ce dernier tuyau est fixe par rapport à la bielle, et se termine, à proximité immédiate du point à graisser par une boite contenant une bille de retenue 9 dont le rôle est d'empêcher la vidange , par gravité, de l'ensemble des tuyaute- ries lorsque, la machine étant au repos, le graisseur mécanique ne débite plus.
L'organe mécanique qui caractérise ce système articula est le joint (repères 3, 4 et 5 de la figure 1).
Ce joint est réalisé de la façon suivante, dont la figure 2 représente la coupe axiale.
Une fourche 14 est placée à l'extrémité d'une des barres du système articulé. Un oeil 13 fait partie de l'autre barre. L'axe 1 est creux et invariablement lié à 13.
La fourche 14 peut donc décrite un certain angle autour de l'axe de l'oeil 13.
Une tubulure 5 amène l'huile sous pression par un canal percé en son centre: Cette tubulure, qui passe à frottemeit
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doux dans l'axe 1 porte un cône qui fait joint sur la bague 4 emmanchée à force dans 1. Cette bague est faite d'une ma- tière relativement plastique (fibre vulcanisée, cellophane, etc.), insensible à l'action de l'huile, - ou métallique. Dans ce dernier cas, la portée est rodée.
La tubuluro 5 est appliquée sur la bague 4 par un ressort 6 àerré par un éorou 3 par l'intermédiaire d'une butée à billes 15 destinée à empêcher la friction di- recte : ressort sur écrou. L'écrou, 3 est bloqué sur la tubulure 5 par un goujon entre cuir et chair. Une tubulure de sortie 8, invariablement fixée sur l'axe 1 par l'inter- médiaire de l'écrou-bouchon 7 livre passage à l'huile qui a traversé l'axe. Un collier 23 empôhe tout déplacement de la pièce 5 par rapport à la pièce 14. Des tuyauteries fixes par rapport à 13 et 14 aboutissent respectivement aux tubulu- res 8 et 5.
L'ensemble constitue donc une pièce à double rôle, qui, d'une part, articule les barres entre elles, et qui, d'au- tre part, forme joint tournant pour le passage du fluide sous pression, les deux mouvements de rotation, d'ailleurs synchrones, se faisant autour du même axe.
La figure 2 donne tous détails d'exécution pour un montage de l'articulation sur roulement à billes 16, serrés sur 14 par les écrous 9. Des rondelles 10,11 et 12 for- ment, avec les faces des roulements et des pièces 7 ou 1, 2 et 14, des chambres étanohes roli6es par les canaux 17, 18 et 19. Le canal 20, en communication avec 19 reçoit un ajutage qui permet d'injecter, sous pression, la graisse destinée à la lubrification périodique des roulements.
S'il s'agit d'une des articulations 3 ou 5 (figure 1), qui ne sont liées qu'à l'une des barres du système articulé, l'autre barre est remplacée, dans le prolongement de 13 ou 14, par une pièce d'embase permettant la fixation, soit sur
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le châssis de la machine, soit sur la tête ou le corps de la bielle à graisser.
L'articulation qui vient d'être décrite résout le problème du passage d'un point fixé à une tuyauterie mobile (et, inversement), ou d'une tuyauterie mobile à une autre, de l'huile dont la pression n'est limitée que par la tension du ressort 6. L'huile débitée par le graisseur mécanique fixe est donc conduite au point à graisser.
2 Appareil utilisé dans le cas où la portée à rais- ser est complètement enveloppée, mais reste mécaniquement acces- sible à l'une de ses extrémités.
(Casdune bielle montée sur un plateau-manivelle , ou sur tourillon en porte-à-faux par rapport à l'arbre moteur).
L'appareil décrit ai-après est destiné à la lubrifi- cation sous pression, au moyen d'huile mise en charge par un grais' seur mécanique à point fixe, d'une bielle motrice et d'une biel- le d'accouplement de locomotive, montées sur le même tourillon extérieur au châssis. Il est destiné à donner deux débits distincts : un par bielle.
L'huile sous pression est amenée au point à grais- ser au moyen d'une tuyauterie qui, partant du graisseur fixe, aboutit à un joint tournant dont l'axe est dans le prolongement de celui de l'essieu de la locomotive. Cette fixité du joint tournant dans l'axe de l'essieu est obtenuo en le montant sur une contre-manivelle calée sur l'extrémité du tourillon des biellesà graisser , contre-manivelle dont le rayon est égal et parallèle au rayon de la manivelle motrice. La figure 3 donne un schéma du dispositif .
Du joint tournant au point à graisser, l'huile passe dans des canalisations, d'abord fixées sur la contre- manivelle, puis forées dans le tourillon à moteur. Des boîtes à billes, formant clapets de retenue, s'opposent à la vidange, par gravité, de la tuyauterie, lorsque la machine étant arrêtée,
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le graisseur mécanique ne débite pas d'huile. Ces boîtes à billes sont placées entre les canalisations fixées sur le con- tre-manivelle, et les canalisations forées dans le tourillon moteur.
Le joint tournant 1 est fixé, par une barre 2, à une pièce 12 faisant partie du châssis de la locomotive.
Ce joint tourne autour de l'axe 3, calé sur la contre-manivel- le 4 fixée sur le tourillon moteur 9. 3 .et 11 ont le même axe. L'huile sous pression arrive par le tuyau 5, tra-, verse le joint tournant 1 et l'axe 3, passe dans la tuyau-. terie 6 fixée sur la contre-manivelle 4, traverse la botte billes 10, et passe ensuite dans le canal 7 fore dans le tourillon 9 ; pouraboutir entre ce tourillon et le coussinet de bielle 8, à la surface à graisser.
La figure 4 donne le détail du joint tournant, exécuté en appareil à double débit, pour le graissage de deux bielles distinctes articulées sur le même tourillon, et travail- lant côte à côte.
La contre-manivelle auxiliaire est en 22. Elle porte une embase 14, contrée par rapport à l'essieu de la locomotive; L4 reçoit par son cône intérieur rodé, un axe 6, bloqué par un écrou 17 et une rondelle 16. L'axe est perforé, comme indiqué, en a et b. Ces trous correspondent à deux tubulures 18 vissées dans 14. Des joints 19 assu- rent l'étanchéité. A son autre extrémité , l'axe; 6 porte deux.segments circulaires spéoiaux, faits dtune matière souple et insensible à l'action de l'huile (fibre vulcanisée, cello- phane, etc.), ou constitués d'un embouti métallique (bronze, cuivre rouge), de faible épaisseur. Le segment 8 est oylin- drique, et ext fixé sur 6 par un écrou 10 et une rondelle 9. Le segment 11, anulaire, est fixé sur 6 par des vis telles que 24.
Le trou B débouche dans la capacité,, limitée latéralement par le segment 8, et le trou a dans la capacité
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limitée par les parois intérieure et extérieure du segment 11.
Un roulement rigide à billes, à double butée latérale 1, est fixé sur 6 et serré par l'écrou 5. Il supporte le corps 2 dont il se trouve solidarisé par l'acrou 3. Une bague filâtes spéciale 4, en fibre vulcanisée , ou autre matière souple, repose sur la rondelle plane 15 et forme joint auto- olave.
Le corps 2 est fermé par une pièce 12 formant couvercle. Des boulons tels que 20, lient les deux pièces. Le couvercle 12 poret, sur sa face interne, deux évidements con- centriques. L'un cylindrique, et placé au centre, reçoit le seg- ment 8, qui y est ajusté à frottement doux. L'autre , annulai- re reçoit le segment 11, ajusté, lui aussi, frottement doux.
Enfin, le couvercle 12 est perforé de façon à ce qui reçoivent les segments que les évidements/soient en communication chacun avec une tu- bulure telle que 13. (La figure 5 indique comment ces perçages se présentent en plan).
Le fonctionnement de l'ensemble est le suivant : l'huile sous pression, débitée pur le graisseur mécanique ins- tallé sur la machine arrive en 23 par une canalisation spé- oiale. Elle emprunte les passages pratiqués dans les pièces 13 et 12, pour se rendre dans l'une des capacités limitées par la pièce 12 d'une part et le segment 8 ou 11 d'autre part.
Puis elle emprunte les canaux a ou b pour déboucher dans l'une des tubulures 18. En fait, 23a est réuni à 181 et 23b à 182 (figure 5). a pièce 2 étant fixe par rapport au châssis de la machine, retient la pièce 12 qui lui est invariablement liée.
La rotation de l'essieu de la locomotive et, par conséquent, do la pièce 14 fixée à la contre-manivelle 22 n'entraîne que l'axe 6 et les segments qu'il porte, cette rotation se faisant autour du roulement 1. Le joint tournant est donc réalisé en- tre les segments 8 et 11 et la pièce 12. La pression de
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l'huile assure elle-même l'étanchéité des segments, dont elle applique les parois sur celles de la pièce 12. Un trou 21 percé dans la cloison séparant les chambres réservées aux segments 8 et 11, met en communication avec l'atmosphère l'espace annulaire compris entre ces segments, et, par cela même, évite toute contrepression.
Le montage pratiqué sur la locomotive présente la particularité suivante :
L'essieu qui porte l'appareil n'est pas fixe par rapport au ohâssis de la 'machine.
Il subit des déplacements relatifs dûs:
1 A la variation de la fléche des ressorts de suspension;
2 Aux jeux des organes de la machine , Le joint tournant de la figure 3 ne 'peut donc être relié au châssis d'une manière rigide. La figure 6 donne le croquis du montage réel.
Le joint tournant 1 porte deux oreilles latérales 2 fixées sur le corps de 1. Ces oreilles sont reliées aux supports 4 par deux ressorts 3 légèrement tendus et qui permettent les mouvements relatifs de 1 par rapport à 4, invariablement fixé à 5 qui fait partie du châssis de la locomotive*
L'huile sous pression est amenée à 1 par deux tuyaux souples ( caoutchouc armé), 6nqui, partant du châssis 5 sont reliés, d'une part, au joint tournant 1, et, d'autre part, par les tuyauteries rigides 7, au grais- seul? mécanique fixe de la machine.
3 Appareil utilisé dans le cas où la;portée à graisser participe à un mouvement rectiligne alternatif, dans un plan sensiblement horizontal (cas d'un pied de biel- le dle locomotive par exemple).
L'appareil utilisé repose sur le principe suivant : la liaison matérielle entre le tube qui amène
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l'huile sous pression, et l'organe à graisser, est supprimée.
L'huile passe de l'un à l'autre à l'un des points morts de la course.
La synchronisation est obtenue de la façon suivante.
La figure 7 donne le croquis de l'application à un axe de pied de bielle de locomotive.
1 est la bielle, 2 son axe de pied, 3 un Godet graisseur qui suit l'axe 2 dans son déplacement rectiligne al- ternatif . a et b sont les points morts de la course. 4 est la tuyauterie qui améne l'huile venant du graissuer mécani- que. 5 est l'appareil de synchronisation du débit. Sa fonc- tion est de ne laisser s'écouter l'huile que lorsque 3 et, par conséquent, 2 passent au dessous de lui.
La figuré 8 donne le détail de l'appareil 5.
L'huile arrive par le tuyau 1, qui porte un cône 2 serré par un écrou 4 sur un corps 3. Ce corps porte une vis d'é- preuve 5, laquelle lorsqu'elle est desserrée, laisse l'huile s'échapper par le trou 6. Le corps est percé d'un canal qui contient une soupape de retenue constituée par une bille 7, pressée par le ressort 8 maintenu par la bague-filetée 9.
Le corps 3 porte également un cylindre 10 en communication avec le forage du corps, en aval de la soupape de retenue 10, reçoit un piston 11 terminé par un cuir embouti 12, serré par une rondelle 13 et un écrou 14.. Un couvercle 15 ferme 10, guide 11. Il est percé en 16 pour éviter toute contre- pression au-dessus de 11, et en 17 pour limiter la levée du piston. Un ressort 18, donnant une pression d'environ 20 kg/cm2, prend appui sur 11 et 15.
Un deuxième corps 19 est fixé sur 3 par des boulons 20. Il renferme un clapet 21 muni d'une tête de guidage perforée pour livrer passage au lubrifiant. Ce clapet 21 est appliqué sur son siège par le ressort 22. La tige du clapet sort du corps 19 en traversant une: garniture plasti- que 23 maintenue par l'áorou 24, Enfin, la .tige , du olapet
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porte, à son extrémité libre, une mortaise 25.
Sur le corps 1 9 est fixée , par filetage,la tubu- lure 26 dont le canal axial débouche dans 19 en aval de la soupape 21. La pièce 27 est vissée dans la pièce 26.
La pièce 27, porte à sa partie inférieure,' une petite soupape 28, appliquée qur son siège par" un ressort La soupape 28 peut dans certains cas être supprimee 29, réglé à 2kg./cm2. Ce ressort 29 s'appuie, d'une part, sur l'épaulement de la pièce 27, et, d'autre part, sur la rondolle 30 vissée ot rivée au bout de la tige 28 , qui ne peut donc s'ouvrir que de haut en bas, et forme clapet de retenue, en empêchant la vidange des conduits d'huile, lorsque, la machine étant en stationnement, le graisseur ne débite pas,
Dans la mortaise 25 du clappt 21 passe l'extré- mité d'un levier coudé 31 qui peut osciller autour d'un axe 32 invariablement fixé à la pièce qui sert de support mécanique au corps 3 et 19. L'autre extrémité du levier 31 porte un galet 33 mobile autour de l'axe 34.
Ce galet, circulaire, est métallique, ou fait de fibre vulcanisée:
Le godet graisseur 35 qui, en pratique courante (locomotives en particulier), se déplace avec ltaxe de pied de bielle, sans subir aucun mouvement de rotation, est coiffé d'une pièce 36 formant un entonnoir à section droite de fai- ble largeur (Om03 environ), et de Om20 environ de longueur.
La pièce 26 est fixée sur 35 par des boulons 37.
L'une des arêteslongitudinales supérieures de la pièce 36 reçoit une pièce 38 formant came dirigée vers llex- trèmité de la course du pied de bielle à graisser.
Le fonctionnement de l'ensemble est le auivant
L'huile, arrivant par 1 soulève la bille 7 et trouve, normalement fermée, la soupape.21.
Elle ne peut donc que s'introduire sous le pis- ton 11 qu'elle soulève jusqu'à absorption dû-volume débita
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';:'("'"\J..,"'i.}'''J....'\iGi' ;'":; par le graisseur mécanique. Elle ne peut plus'revenir en
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arrière, la bille 7 l'en empêchant, Elle est donc conservée sous pression dans l'accumulateur 10. Lorsque le godet 35, portant les pièces 36 et 38 s'approche du point mort, en se déplaçant dans le sens de la flèche, la came 38 soulève le galet 33 et provoque la rotation de la pièce 31 autour de l'axe 32, la soupape 21 s'ouvre. L'huile sous pres- sion en 10 passe alors dans les conduits forés dans 3, 19, 26 et 27, et abaisse la soupape 28. L'huile est projetée dans 36, passe dans 35, d'où elle se rend au point à graisser.
Puis, le point mort atteint, 38 revient en arrière, 21 se referme, la pression atmosphérique se rétablit au-des- sus de 28 qui se referme et empêche ainsi la vidange , par gravité,de l'ensemble.
Il y a donc graissage, par projection, à chaque fin d'une des courses du pied de bielle, d'une quantité d'huile déterminée par le réglage du débit du graisseur mécanique à point fixe qui alimente l'appareil décrit ci-dessus.
Un dispositif,(roue à roohet ou autre système) peut être adjoint au mécanisme de façon à ne provoquer l'écou- lement du lubrifiant que périodiquement, une fois pour vingt passages au point mort par exemple. Application plus spécia- lement à une petite tête de toutes bielles.
REVENDICATIONS
1) Dispositif de graissage d'un organe mobile par rapport à une source fixe d'alimentation d'huile et no- tamment d'une tête de bielle sur vilebrequin ou organe similaire, caractérisé par au moins un joint tournant reliant, par des conduits de circulation d'huile, l'organe à graisser avec la source d'huile, les conduits débouchant dans le dit joint qui forme canal de circulation.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.