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PALIER A GRAISSAGE PAR PRESSION.
La présente invention se rapporte à un palier à graissage par pression pour machines et appareilso Ce palier à graissage par pression con- siste en un corps de.palier pourvu de canaux ou analogues destinés à amener ' la matière lubrifiante sous pression, par exemple de l'air, du gaz, de la vapeur ou un fluide, canaux qui partent d9une chambre collectrice pour dé- boucher dans la surface de portée du palier. La pression du lubrifiant ame- né à travers les canaux est élevée au point de maintenir sur la surface por- tante un coussin lubrifiant destiné à absorber les charges du palier.
Dans le cas des paliers à graissage par pression connus de ce type, comme par exemple les paliers à pression d9air des ultra-centrifuges, le rotor placé en position verticale est soulevé unilatéralement par la pression dynamique de 1?air comprimé introduit par des canaux débouchant dans 1-'aire annulaire du palier et maintenu en équilibreCe genre'de construction ne convient par aux paliers-ordinaires pour machines et appareilso
Or, la présente invention consiste en ce que les canaux d9amenée ou analogues pour le lubrifiant sous pression débouchent tant du côté de la 'portée du palier que du coté opposé à celle-ci. L'aire annulaire formée en- tre le coussinet et 1?arbre sert de sortie au lubrifiant.
La section trans- versale de Paire annulaire est plus large que la section transversale ef- fective totale des canaux, c'est-à-dire, les sections transversales déter- minant la quantité du lubrifiante On parvient de cette façon à maintenir un coussin lubrifiant tant du côté de la surface de portée que du côté op- posé à la portée du palier, les canaux d'amenée ou analogues faisant fonc- tion d'ouverturesde commande hydrauliques automatiques dans ce sens que, en cas de réduction de 1-'aire du côté de la portée du palier, le coussin lubrifiant' subit une pression plus élevées, alors que du côté de la surface non portante l'aire s'élargit avec réduction simultanée de la pression exer- cée sur le coussin lubrifiant,
à condition toutefois de ne pas surcharger le paliero
Les canaux débouchant tant du côté de la portée du palier que du côté opposé peuvent partir d'une chambre collectrice commune. L'effet obtenu par le réglage hydraulique automatique et la force portative du lubrifiant peu=
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vent être améliorés davantage lorsque les canaux ou analogues 'débouchant du côté de la portée du palier et ceux débouchant'du côté opposé, partent individuellement d'une chambre collectrice séparée. Dans ce cas, le lubri- fiant est de préférence amené à haute pression depuis la chambre collectri- ce dans les canaux conduisant à la moitié portante du palier et à basse prés- sion depuis la chambre collectrice dans les canaux conduisant à la moitié non portante.
Ceci a pour conséquence d'augmenter en outre les différences de pression portant sur la force portative du lubrifiant entre l'aire supérieure et inférieure du palier.
Une forme de réalisation du palier conforme à l'invention consis- te en ce que le corps de palier est composé d'au moins deux bagues aménagées de façon bien serrée l'une à côté de l'autre et pourvues d'étroites canne- lures sur les surfaces de contacte Ces cannelures peuvent être disposées ra- dialement ou en forme de spire etc.
Une autre forme de réalisation du palier à graissage par pression consiste en ce que le corps de palier est constitué par au moins deux bagues aménagées peu distantes l'une de l'autre de façon à créer une étroite fente annulaire pour l'admission du lubrifiant. La largeur des fentes créées entre deux bagues adjacentes peut être modifiée à volonté lorsqu'au moins une des bagues est montée de façon mobile en direction axialeo ,
Les dessins annexés feront mieux comprendre le principe de la pré- sente invention à l'aide de quelques exemples de réalisationo
La figure 1 montre en coupe longitudinale un palier transversal.
Les lignes en pointillé indiquent sous forme de diagramme l'évolution de la pression du lubrifiant dans l'aire du paliero
La figure 2 montre en coupe transversale le même palier dans le- quel tous les canaux débouchent d'une chambre annulaire communeo
La figure 3 montre en coupe transversale un palier à graissage par pression avec deux moitiés de palier dont chacune comporte une chambre collectrice. Des canaux partent de chacune des chambres collectrices.
La figure 4 montre en coupe longitudinale un palier longitudinal et la figure 5 est une vue latérale d'un disque faisant partie dudit palier longitudinal.
La figure 6 représente en coupe longitudinale un corps de palier constitué par plusieurs bagues disposées de façon bien serrée l'une à côté de l'autre et pourvues d'étroites cannelures sur chacune des surfaces de contact.
Les figures 7, 8 et 9 représentent des coupes transversales d'un palier suivant les tracés a, b et c, d de la figure 6.
La figure 10 montre en coupe longitudinale un palier composé de bagues disposées axialement à peu de distance les unes des autres de façon à former, entre elles, d'étroites fentes annulaires servant à l'admission du lubrifiant.
La figure 11 montre en coupe longitudinale un palier de butéeo Une partie du palier est montée de façon mobile de manière telle que la fente créée entre les pièces mobiles et fixes du palier puisse être modi- fiée en largeur.
La figure 12 illustre la lubrification à air comprimé d'un piston compresseur fonctionnant sans lubrification à huile,, la lubrification s'ef- feetuant au moyen d'airo
Les figures 1 et 2 illustrent le principe de l'invention. Le chif- fre 1 désigne le corps de palier et le chiffre 2 l'arbre. Dans le corps de palier est introduit., par la tubulure de raccord 3, un lubrifiant appliqué sous pression.. par exemple de l'air, du gaz, de la vapeur ou un fluide. Le lubrifiant quitte la chambre collectrice 4 par les canaux 5 débouchant sur la surface de portée 6 pour passer dans l'aire du palier 7 de laquelle il est
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évacué vers les côtés.
Dans la figure 1, les lignes en pointillé marquées sur l'arbre indiquent sous forme de diagrammes les évolutions de pression enregistrées du côté de la portée et de la partie non portante du palier. Le chiffre 8 indique les courbes de l'évolution de la pression du lubrifiant lorsque 'l' arbre n'est pas chargé. La courbe 9 (tracée en pointillé) marque le point d'appui du lubrifiant sur la-portée du palier. La courbe 10 marque le point d'appui du lubrifiant sur le côté opposé. Les pressions du lubrifiant dans le palier diminuent toujours en fonction des pertes de pression que le lu- brifiant admis en 3 est susceptible de subir dans les canaux d'amenée et dans l'aire du palier.
L'arbre 2 supposé non chargé et sans poids est marqué en poin- tillé et se trouve en position axiale dans le palier comme indiqué dans la figure 1, c'est-à-dire que l'aire du palier 11 présente en tous points la même largeur suivant la courbe 8, ce qui fait que l'arbre est maintenu en équilibre. Lorsque l'arbre est chargé en direction de la flèche, il perd son équilibre et s'incline en direction de la flèche. Ceci a pour conséquen- ce un rétrécissement de l'aire du palier du côté de la portée jusqu'à la dis- tance 13 et un élargissement du côté opposé jusqu'à la distance 14. Par é- tranglement des canaux il se produit un accroissement de la pression du côté de la portée et, en sens inverse, une réduction de la pression du côté oppo- sé à la portée.
Par suite du rétrécissement de 11 à 13 de l'aire du palier, la pression augmente de 8 à 9 alors qu'elle diminue du côté non chargé par sui- te de 1-'élargissement de 8 à 10 de l'aire du palier.
Les changements de la pression dépendent des dimensions des canaux, du nombre de ces derniers et de la répartition sur les deux faces du palier, et de l'aire du palier. Le processus ci-dessus décrit permet un réglage auto- matique intégral de 1-'aire du palier et avec cela des coussins lubrifiants, la limite étant atteinte lorsque l'arbre est chargé au point que la pression de la courbe 9 est égale à la pression statique dans la chambre collectrice 4.
On a établi par des essais que ledit réglage automatique s'accomplit pour les lubrifiants gazeux, par exemple de l'air, avec la même précision tant à 1' arrêt qu'aux nombres de tours les plus élevés, bien que les agents gazeux ne possèdent qu'une faible ténacité. L'arbre du palier se trouvant toujours en équilibre, même à l'arrêt, on évite tous les phénomènes de friction.
L'effet obtenu par le réglage hydraulique automatique peut être réalisé avec succès à l'aide du palier représenté dans la figure 3. Le corps de palier est divisé en deux moitiés 15 et 16. Dans la moitié supérieure 15 est aménagée la chambre collectrice 17 et dans la moitié inférieure 16 la chambre collectrice 18. Le lubrifiant est introduit dans la chambre collectrice par la tubulure de raccord 19 et dans la chambre collectrice 17 par la tubulure 20.
Il entre dans la chambre 18 par les canaux 21 aménagés dans la moitié infé- rieure du palier,canaux partant de la chambre 18 et débouchant dans la surfa- ce de portée de la moitié 16 du palier pour passer dans l'aire annulaire 22 formée par l'arbre 23 et les surfaces de portée des deux moitiés du coussinet.
Le lubrifiant provenant de la chambre collectrice supérieure 17 est amené par les canaux 24 dans l'aire annulaire 22. Les pressions dans les chambres 17 et 18 peuvent différer les unes des autres. Pour améliorer le réglage hydraulique automatique et la force portative, il est préférable de maintenir la pression du lubrifiant dans la chambre 18 au-dessus de la pression régnant dans la cham- bre 17. Les résultats obtenus avec le palier à graissage par pression conforme à l'invention peuvent être réalisés avec un palier axial comme le montrent les¯figures 4 et 5. Les deux disques 27 et 28 aménagés des deux côtés du col- let 25 de l'arbre 26 remplissent la même fonction que les moitiés supérieure et inférieure du palier transversal suivant la figure 3.
Les disques 27 et 28 sont pourvus des canaux 29, respectivement 30 par lesquels le lubrifiant est amené à travers les tubulures 31 et 32 et les chambres 33 et 34 dans les ai- res 35 et 36 du paliero Des paliers transversaux non représentés absorbent la charge transversale de l'arbre 260
La figure 5 montre une vue latérale du disque 28 avec les embouchures
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des canaux 30. Les canaux d'amenée pour le lubrifiant dans le palier axial comme dans le palier transversal peuvent être répartis à volonté uniformé- menten nombre quelconque, ou disposés suivant un système de répartition correspondant à la charge du palier.
Les figures 6 à 9 montrent des formes de réalisation du palier à graissage par pression suivant l'invention. Le corps de palier est composé des bagues 37, 38, 39 et 40 (voir figure 6). Ces bagues sont disposées dé façon bien serrée les unes à côté des autres et maintenues en place au. moyèn des boulons 41 et des écrous 42.
Les surfaces de contact 43, 44, 45 sont pour- vues d'étroites cannelures qui peuvent être orientée s par exemple radialement, comme indiqué en 46 (figure 7) coupe c - d, ou approximativement radial, com- me indiqué en 47 (figure 8), coupe c - d, ou bien être curvilignes., comme in- diqué en 48 (figure 9), coupe c - do Le lubrifiant sous pression entre la con- duite 49 dans les chambres collectrices 50, 51 et 52 d'où il passe par les étroites cannelures dans l'aire 54 formée entré le corps de palier'et l'arbre 53. Il sort dans le sens des flèches par les forages 56 communiquant avec les rainures annulaires 55.
La figure 10 montre en coupe transversale un palier à graissage par pression suivant l'invention, composé des bagues 57, 58 et 59. L'arbre 60 est muni des collets 61, 62 et 63. Entre les bagues 57 et 58 est créée une fente annulaire 64 et entre les bagues 58 et 59 une fente annulaire 65.
Le lubrifiant entre en 66, 67, 68 et 69 dans les canaux annulaires 70 et 71 et passe par les fentes annulaires 64 et 65 dans les aires 72 et 73-du palier qu'il quitte vers les côtés ainsi que par les forages 74 et 75.
La figure 11 illustre une forme de réalisation suivant l'invention consistant en ce que la fente annulaire, par laquelle le lubrifiant sous pres- sion est introduit dans l'aire du palier, est disposée de façon à pouvoir être réglée en largeur. 76 désigne l'arbre, 77 est la fente annulaire formée par la pièce immobile 78 et la pièce mobile 79 du palier. Le lubrifiant est intro- duit en 80 et passe par la chambre de pression à travers la fente annulaire 77 dans l'aire 82 entre l'arbre 76 et les pièces du coussinet 78 et 79. La largeur de la fente annulaire 77 peut être réglée à volonté au moyen d'un dé- placement axial de la pièce mobile du palier vis-à-vis de la pièce immobile.
Le palier à graissage par pression suivant l'invention garantit le maintient automatique du coussin lubrifiant tant à l'arrêt que lors du mou- vement de rotation axial. Ce genre de palier convient donc également pour les mouvements de va-et-vient, par exemple pour pistons compresseurs, tiges de réglages pour soupapes etc.
La figure 12 montre l'application du palier suivant l'invention au piston d'un compresseur à air supposé de fonctionner par graissage à l'huile.
Le chiffre 83 désigne le cylindre et le chiffre 84 le piston se déplaçant dans un mouvement de va-et-vient avec la tige 85. Sur le couvercle de cylindre 86 sont montées la soupape d'aspiration 87 et la soupape de pression 88. 89 est le tube d'aspiration et 90 la conduite d'air comprimé. Sur la conduite d'air comprimé est branchée une conduite 91 reliée par les embranchements 92 et 93, aux chambres collectrices 94 et 95. Une multitude de canaux 96 part des cham- bres collectrices 94 et 95 pour s'étendre sur toute la circonférence du cylin- dre. Ces canaux débouchent dans l'aire 98 formée entre le cylindre 83 et le piston 84. Les bagues 99 et 100 servent à couvrir les chambres collectrices 94 et 95.
La lubrification à air comprimé s'opère comme suit: Une partie de l'air comprimé produit par le mouvement de va-et-vient du piston et trans- porté par la conduite 90 au lieu de consommation, est amenée par les condui- tes 91, 92 et 93 dans les chambres collectrices 94 et 95 d'où elle passe par les canaux 96 et 97 dans l'aile 98 qu'elle quitte par les tuyaux 103 et 104 connectés avec les rainures annulaires 101 et 102 et raccordés à la conduite d'aspiration 89. Ce genre de palier convient également pour pistons de pom- pes à liquide, le liquide transporteur, par exemple de l'eau, servant de lu- brifiant de pression.