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Dispositif de graissage pour joints de Cardan.
Le graissage des joints de Cardan reliant le changement de vitesse d'automobiles aux roues motrices se fait actuellement fréquemment encore d'une manière pri- mitive par le fait que les broches exposées principalement au frottement en fonctionnement et qui relient ensemble les têtes de fourche des parties d'arbre accouplées reçoivent de temps en temps du lubrifiant à l'aide d'une presse à graisse ou d'un appareil analogue. Par suite des forces centrifuges élevées auxquellesde semblables accouplements sont soumis dans les automobiles récentes à marche rapide, le lubrifiant ne se maintient pas longtemps toutefois, de sorte qu'il peut se produire une usure excessive, dans cer- taines circonstances une corrosion des paliers des broches ainsi qu'un fort échauffement de l'ensemble du joint.
Beau- coup d'accidents se sont déjà produits de ce fait. On a es- sayé de remédier à cet inconvénient par l'emploi de paliers
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à roulement, on particulier de paliers à aiguilles.
Ceux-ci ne se sont toutefois pas répandus pour le:-- joints de Cardan qui doivent compenser seulement des oscillations relativement petites des arbres de Cardan, vu que dans ces paliers les aiguilles ou les endroits conjugués ou palier s'usent localement dans la région des oscillations de déviation, ce qui conduit de nouveau à des dérangements.
La présente invention se propose pour ut d'ob- tenir un graissage idéal des joints de Cardan par l'emploi du graissage à circulation usuel et répandu déjà frécuem- -uent pour d'autres pièces de macnine et d'autres machines.
Ceci prévoit l'incorporation des endroits de graissage du joint, c'est à dire principalement des paliers des broches d'entraînement des têtes du joint, dans un circuitd'huile de graissage qui estproduit dans d'autres cas, par exemple dans le cas du Graissage en circulation du véhicule lui- même, par une pompe actionnée par le moteur. Il vient im- médiatement à l'esprit de résoudre le problème de telle manière que l'on amène un branchement du système de grais- sage général par circulation du véhicule dans le joint de Cardan et qu'on raccorde les endroits de graissage à ce branchement.
On se heurte alors toutefois à des difficul- tés constructives extraordinaires qui proviennent princi- palement de la nécessité d'introduire l'huile de graissa- ge du système ae circulation fixé au véhicule dans le jcint de Cardan tournant à grande v itessse, et cela de façon étanche à l'huile constamment, et de'la ramener de la même manière après l'alimentation des endroits de graissage dans le système de conduites fixes.
Suivant la présente invention, ces difficultés sont tournées par le fait que, moyennant une limitation de la circulation de l'huile de graissage au joint de Cardan
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lui-même, le dispositif de refoulement pour l'huile de graissage est logé dans le joint de Cardan ou dans des pièces tournant avec celui-ci, et sa commande est déri- vée du mouvement de circulation du joint lui-même et est produit en particulier par le mouvement relatif de pièces du joint.
Les dessins représentent l'invention à titre d'exemple sous deux formes de réalisation.
La fige 1 montre un joint de Cardan établi suivant la présente invention en coupe longitudinale axia- le.
Les fig.2 et 3 montrent une autre forme de réalisation respectivement en coupe longitudinale et en coupe transversale partielle par la ligne III-III de la fig. 2.
Dans les deux cas, on a pris pour base de la représentation du joint proprement dit des réalisa- tions d'ans lesquelles la transmission de force se fait. par l'intermédiaire d'un anneau appelé dansla suite an- neau d'entraînement, qui porte les oeillets de palier destinés à recevoir deux paires de broches opposées l'une à l'autre, dont une paire appartient à une' tête' du joint et l'autre paire à l'autre tête du joint, têtes qui éta- blissent la liaison aux parties d'arbre adjacentes à re- lier par le joint.
L'invention est applicable toutefois également dans les joints dans lesquels la transmission de force ne se fait pas par un anneaux d'entraînement mais par une étoile d'entraînement qui porte les broches du joint dont les extrémités externes sont embrassées par les oeillets de palier des têtes ou griffes de joint établies dans ce cas en forme de fourches.
On a désigné à la fig. 1 par 1 l'une des têtes de joint qui,dans le cas de l'emploi du joint dans une auto-
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mobile et fixée par bride au bout d'arbre venant du changement de vitesse, tandis que 2 désigne l'autre tête du joint appartenant à l'arbre de Cardan 3. De cha- cune des têtes de joint font saillie radialement vers l'antérieur deux tourillons la et 3a opposés l'un ;; l'au- tre qui s'engagent dans des oeillets de palier corres- pondants, pourvus de manchons 4, de l'anneau d'entraî- nement 5.
La cavité de ce dernier est délimitée partiel- lement aux deux extrémités par des disques annulaires 6, de sorte ou'il se forme une chambre annulaire 7 qui sert à la répartition de l'huile de graissage aux différents endroi.ts de graissage formés par des paliers des bro- ches d'entraînement. Dans cet espace annulaire ;'avance par la gauche une partie rentrante 6 de la bride de la t'été 1 du joint, partie qui sertd'une part de support à la pompe 9 de refoulement d'huile et d'autre part à conduire l'huile fournie par la pompe à la chambre de répartition 7. Dans ce but, la paroi du corps de sup- port 8 est pourvue de plusieurs trous 10 qui débouchent dans la chambre de répartition 7.
La pompe 9 se compose du cylindre 11 etdu piston 12. Le cylindre est vissé transversalement à l'a- xe du joint dans la parei du corps de support 8 et s'a- vance par sun extrémité inférieure, qui présente une ouverture d'aspiration surveillée par une bille de sou- pape 13, dans la cavité14 d'une visde fermeture 15 qui ferme une ouverture prévue dans l'enveloppe 16 du joint.
Cette ouverture se trouve dans une partie 16a de l'enveloppe qui s'élargit radialement par rapport aux autres parties 16 . Ce'.- élargissement forme une chambre annulaire: appelée ci-après la chambre collec- trice, dans laquelle l'huile venant des endroits de graissage se rassemble et d'ou elle est aspirée par la
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pompe 9. Le piston de pompe 11 qui, en vue de la dimi- nution du poids et, par conséquent, des suites désavan- tageuses de Inaction centrifuge a une forme creuse, pré- sente à son extrémité inférieure un conduit 18 surveillé par une bille de soupape 17 et à l'extrémité supérieure un conduit 19 débouchant dans la cavité du corps de sup- port 8.
Le piston de pompe est refoulé par un ressort 20 contre.l'extrémité inférieure d'un poussoir 21; également de forme creuse, qui est guidé dans un manchon de glissement 22 inséré dans la paroi du corps 8 dans la direction de l'axe de la pompe et est appliqué par son extrémité opposée contre l'extrémité libre d'une biellette 24 montée en 23.
Les surfaces. par -lesquelles le poussoir 21 est en contact d'une part avec le piston de pompe et d'autre part avec la biellette, ont reçu une forme sphérique. A l'extrémité li- bre de la biellette 24 se trouve monté un galet 25 qui est placé dans la région du mouvement de l'arête de gauche de la cuvette sphérique 26 servant à l'étanchéité et qui ef- fectue, lorsque les arbres reliés par le joint ne sont pas exactement en alignement, un mouvement d'oscillation autour du milieu du joint avec des déviations maxima alternant en position angulaire et en amplitude suivant la direction et la grandeur de la déviation de l'arbre de Cardan. Ce mouvement est transformé par labiellette 24 et le poussoir 21, en coopération avec le ressort' 20, en un mouvement de va-et-vient du piston de pompe.
La partie 16b de l'enveloppe du joint se prolon- ge par un enveloppement en forme de cuvette sphérique du joint proprement dit, enveloppement qui se raccorde à une douille engagée sur la tige de la tête 2 du joint. Entre le boîtier 26 et la partie d'enveloppe 16b, on a prévu un
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bourrage 47 qui ferme de façon étanche l'intérieur par raport l'air extérieur. est le
Le fonctionnement/suivant: En fonctionnement leboîtier 26 exécuta, corme on l'a mentionné, un neuve - ment d'oscillation qui se transforme en un mouvement de va-et-vient du piston de pompe.
La pompe aspire par con- séquent l'huile qui remplità l'état de rppos les cavités enfermées par l'enveloppement 16 et le boîtier 36 du joint jusqu'à un certain niveau, mais forme en fonction- nement par suite de l'action centrifuge, un anneau plat se rassemblant dans l'élargissement 16a, la pompe aspi- rant l'huile dans celui-ci et la refoulant dans la cevi- té du corps de support 8 d'ou elle parvient par les ca- naux 10 dans la chambre de répartition annulaire '7. A celle-ci se raccordent directement les endroits de grais- sage formés par les broches .la, 2a et/les manchons de pa- lieur 1.
Au moyen d'un trou 28 prévu au milieu de la coiffe de la douille de palier, l'huile parvient dans le boitier 26 dans lequel il se forme, sous l'action de la force centrifuge,de nouveau uh anneau oohérent. Dès que leniveau de cet anneau d'huile # atteint le bord intérieur de gauche du boîtier 26, l'huiile déborde et parvient de cette manière dans la chambre collec trice et forcée par 1'élargissement 16a dans laquelle la pompe 9 aspire. Les rapports de dimensions sont choisisde telle manière où la quantité d'huile chargée est mesurée de telle manière qu'en fonctionnement le niveau d'huile dans la partie élargie 16a n'a/pas une plus petite dis- tance radiale de l'axe du joint que la surface d'étan- chéité extrême extérieure du bourrage 27.
On obtient ain- si que l'étanchéité doit supporter seulement la minime pression d'huile statique régnant dans l'état de repos mais pas la pression d'huile plusieurs fois plus élevée
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qui règne dans l'anneau d'huile en rotation dans lequel la pompe aspire pendant le fonctionnement.
Dans la forme de réalisation représentée aux fig. 2 et 3, on a désigné de nouveau par 1 et 2 la tête. de gauche et la tête de droite du joint, par 3 l'arbre de Cardan creux, par 16 l'enveloppement du joint dat l'é- largissement 16a forme de nouveau une chambre collectri- ce annulaire pour l'huile, tandis que la partie 16b re- çoit entre elle et le boîtier sphérique 26 le bourrage 27. On a représènté à la fig.2 encore plus clairement qu'à la fig. 1 que dans l'état de fonctionnement le ni- veau d'huile dans la chambre collectrice formée par l'é- largissement 16a n'atteint pas la surface la plus'ex- .térieure d'étanchéité.
Le dispositif de refoulement pour l'huile est formé dans ce cas par un tube puiseur 30 s'étendant ra- dialement qui plonge par son extrémité extérieure repliée dans la direction périphérique dans l'anneau d'huile de l'élargissement 16a. Pour qu'il s'établisse en fonction- nement une action de puisement, il faut un mouvement'rela- entre le tube puiseur et l'anneau d'huile tournant.
Ce mouvement relatif est assuré par le fait que le tube puiseur pourvu d'une masse pondéreuse aussi grande que possible est suspendu de façon à osciller libremait à lintérieur du logement du joint. Ceci s'obtient avanta- geusement de telle manière qu'un corps pesant 31, de préférence en forme de secteur d'anneau, qui est pourvu d'un conduit 32 recevant à l'extrémité libre le tube puiseur, embrasse au moyen d'un oeillet en forme de pa- . lieur de glissement, une partie en forme de tourillon le de la tête de joint 1, avec un jeu ample.
L'extrémité intérieure du conduit 32 débouche dans l'alésage de l'oeil- let de palier, de sorte que l'huile refoulée par le tube
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puiseur graisse d'une part les surfaces de palier consi- dÔrées, :..r cOL".I-riü les faces des s#illj.e:J, et ez:l. :cle ainsi 1'entrât suent par le tourillon de la :;f1 ;é de joint et sert d'autre part dU =lU;,'en d'un . l.¯.'ï'. iSSe- lent l.Oa de l'oeillet t ciu palier, prévu a l' e:vr'.,.;¯ t;é tournée vers le joinT. proprement dit. ;J8', élarisseient qui correspond au:- canaux 10 du corps de support u de la ÎUx'l'lE Cie réalisation suivant la ±5-..¯;, 1, débouche l ' i.n- térieur .d'une cl1a:
cabre de répartition 7 annulaire égale- ment prévue dans la présente forme de réalisation du côté intérieur de l'anneau d'entraînement 5. A cette
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cilai:2bre se raccordent directement les. endroits de grais- sage qui, dans le cas présent, sont formés par des pa- liers à aiguilles 33. Par les trous 28 prévus dans les couvercles des douilles de palier 4:, l'huile passe de nouveau dans ane chamre annulaire forcée 1=1#ir i boiter 26, par-dessus le bord intérieur duquel elle déborde dans
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la chambre collectrice de J.'élargisseraent 16a.
Les trous 28 ont avantageusement une étroitesse telle que le chenal d'huile 7 reste constamment rempli,de sorte que l'on ;issu-
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re que tous les enaroits de graissage sont baignés unifor- i7aé-,-.elit sur toute la périphérie.
I'oax' que de l'huile soit refoulée 31ssi zijn en Marche avant qu'en marche arrière, on a raccordé un se-
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cond tube puiseur 4 au poids oscillant 31, l' extraite libre de ce tube étant dirigée en sens opposé de celui de l'extrémité de l'autre tube 30. Le second tube 34 est dia-
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Ll. [.1 rúl elüerl opposé 3. U }") r:> iie 1) tube e .J 0 dans le cas repré- senté. Dans la disposition suivant la fie.o, on Ci raccordé à l'extrémité intérieure au. tube puiseur ,'j4 ;jjj; l'c. ;lLlr d'huile cO,.üUL3UÜt t, l'6laris:..ej..ent lûa dans l'oeillet de palier du corps pesant ..1. rne semblable rai.ure d'nuilc ;.ut
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également être prévue pour l'autre tube puiseur.
Le fom tionnement est le suivant: pendant le fonctionnement, il¯¯se produit dans l'élargissement 16a un anneau d'huile. L'huile tournant est refoulée dans le tube puiseur dontl'extrémité ouverte s'offre à l'écoulement.
Si on veille à ce que d'une part le frottement de l'oeillet de palier du corps pesant 31 sur le tourillon lc soit aus- si petit que possible et à ce que le poids du corps 31 soit suffisamment grand , le. corps n'est amené à tourner ni par le frottement du palier ni par l'écoulement du liquide; au contraire, lecorps se place dans une certaine position oblique formantun petitangle avec la verticale, position dans laquelle les différentes forces se font équilibre.
On entretient donc un mouvement relatif correspondant à la vitesse de rotation du joint, entre l'anneau d'huile les tubes puis eurs et par conséquent un refoulement d'huile permanent est assuré, pendant le fonctionnement. comme Pour le reste, la circulation de l'huile s'effectue/dans le cas de la forme de réalisation décrite plus haut. Dans les deux cas, lors de la circulation de l'huile dans le système de canaux formés par les chenaux annulaires, les conduits, etc. après le dispositif de refoulement, c'est à dire radialeraent dans le trajet de l'intérieur vers l'ex- térieur, l'action centrifuge joue un rôle considérable.
Des particules métalli-ques microscopiquenemt fines qui sont arrachées aux endroits de palier, sont balayées par la circulation constante de l'huile hors des endroits de pa- lier 'et amenées à l'anneau d'huile placé sous l'influence de la force centrifuge dans l'élargissement 16a. Comme le poids spécifique du métal est plus grand que celui de l'huile, ces particules métalliques se séparent et s'ac- cumulent dans l'élargissement 16a du logement, c'est à dire qu'elles ne participent plus à la circulation du lubrifiant.
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Par la circulation pcmaünerte et en outre par l'échauffe- 1--ent de L'huile provenant ùii i'r0'i:'Geaie:it dans les parties du joint et de la C:'.C.18'1T' r:.; -i ù=:, 1. s 'aux joints en venant du .,lotaur eu du ¯:i;Ce:111s.:.e ûe changement de vitesse, il se produit üle:,.ent un certain échauffei.,.ent de 1 'hnil3 et pur conséquent, dans certaines circonstances, une f'orLlatia':
1 de vapeur quipeut provoquer unesurpression dansle logo'-lent lorsque toutes les pièces sont bien étanches l'une par rapportà l'autre. Pour Maintenir cette pression aussi
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basse que possible et éviter une coiapensation de la pres- sion à travers le dispositif d'étanchéité et par censé-
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quant un encras3Clilent aux parties de sortie par suite des 1 o i i.:u t 1 o :.;
C1T1:1 condensât, la tête de droite z du joint est pourvue en son milieu d'un fin conduit20 qui débouche dans la cavité fermée de l'arbre 3. Par ce conduit . l'air
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ou la vapeur peut passer dans le tube de Caruan et COïiL;tP. l'espace disponible à cet en-rcit est n;l:.,., ;:C'e,?'1( par rap- port a :¯8" cavito contenant ..:..E: joint proprer.ent dit, il peut se produire :3ou.let.téut une surpression 0,,,. à fait .:..li:li 2.'e.
Une liaison avec l'air libre qui pourrait avoir pour con- séquence l'accès de poussière, d'eau éclaboussée, etc.. au joint est évitée de cette -.tanière.
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Le i1011VeiÚ,-.11t du piston de la 1<, p o:z j > a huile pour- rait t é:;éi:L8".len"v être dérivé du mouvement de vacillèrent d'un anneau d'entraînement 5. Dans ce cas, on dOUl1:;r,Üt 11 axe de la pO1}!0 aVG11tagt:;l.tsel..=-;11t.; une position plus parallèle à l'axe du joint.
'Revendications.
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