Dispositif de graissage de paliers, glissières, etc. La présente invention a pour objet un dispositif de graissage de paliers, glissières, etc., caractérisé par des bassins d'huile suc cessifs, ménagés dans l'une .des surfaces frot- tantes (coussinets, paliers @de butée, patins de glissière, .etc.), -de telle sorte que l'huile de graissage sa trouve entraînée entre les -deux surfaces dans le sens -du mouvement et cons titue une pellicule d'huile continue favorable à un bon graissage;
cette pellicule .étant ali mentée par les bassins successifs et mainte nue continue d'un bassin à l'autre.
De préférence, le profil des bassins dans le sens du mouvement est établi en ajutage de raccordement, favorisant l'entraînement de l'huile.
Le dispositif selon l'invention permet d'augmenter notablement la pression totale que l'ensemble des pellicules d'huile d'un même coussinet peut supporter de la part des surfaces frottantes et; par suite, l'effort to- total que la pièce de machine correspondante peut supporter sans échauffement.
Il est avantageux que les bassins d'huile successifs soient fermés latéralement et éta blis de telle façon que l'huile amenée dans chaque bassin par la pellicule d'huile d'amont ne puisse pratiquement s'échapper que par la pellicule d'aval, la pression dans le bassin étant .dans ces conditions, sensiblement lai. même que celle de la pellicule d'amont à son débouché dans le bassin, et 1â pression pour la pellicule d'aval, à sa formation, étant éga lement sensiblement la même.
On obtient des bassins ainsi "fermés" en supprimant toute communication, par cannelure ou toute autre dispositif, entre les bassins, et en faisant en sorte que, dans toutes les limites du possible, l'huile du bassin n'ait pas d'autre issue que la pellicule alimentée par le bassin considéré: en particulier, en empêchant l'huile de s'é chapper latéralement.
Quand les condition ci-dessus sont réalisées, on peut avoir dans chaque bassin une pression à très peu près égale à celle de la pellicule d'huile d'amont, à son aboutissement dans le bassin -considéré. Chaque bassin peut ainsi bénéficier de l'aug mentation -de pression correspondant à la pel licule d'huile précédente, ainsi .d'ailleurs que la pellicule d'huile suivante, dont la pression initiale se trouve à très peu près égale à la pression finale de la pellicule d'amont.
Les brevetés rapportent que pour une pellicule d'huile comprise entre deux bassins et limitée par deux surfaces parallèles ou presque parallèles, très rapprochées l'une de l'autre, la pression .d'huile résultant des ef fets de viscosité peut aller en augmentant constamment du bassin d'amont au bassin d'aval.
Il est à noter que, dans les conditions in diquées ci-dessus, la surface de portage cor respondant aux bassins se trouve utilisée pour les pressions, aussi bien .que les surfaces de portage correspondant aux pellicules d'huile. Il n'y a aucun inconvénient par suite à rapprocher les bassins les uns des autres et à en augmenter le nombre, en vue d'assurer aux pellicules d'huile toute la stabilité désira ble. .
Des dispositifs de graissage conformes à l'invention sont représentés, à titre d'exem ple, sur le :dessin ci-joint, dans lequel: La fig. 1 est une élévation d'un collier de butée avec dispositif de graissage, le col let (non représenté) de l'arbre plongeant dans un bassin d'huile alimentant lesdits bassins transversaux; La fig. 2 est une élévation d'un bassin d'huile; Les fig. 3 et 4 sont deux coupes de ce bassin, respectivement suivant les lignes 3-3 et 4--4 de la fig. 2; La fig. 5 est une coupe transversale du collier de la fig. 1, suivant la ligne 5-5 de cette figure;
La fig. 6 est une vue de face d'un autre dispositif @de graissage; La fig. 7 est une coupe longitudinale aixale :de ce dispositif; La fig. 8 est une coupe transversale -de la partie supérieure de ce dispositif suivant le, ligne 8-8 de la fig. 7; La fig. 9 représente en vue par en dessous un coussinet;
La fig. 10 est une coupe partielle de ce coussinet suivant la ligne 10-10 de la fig. 9; Les fig. 11 et 12 sont deux vues en plan par en dessous de deux autres coussinets; La fig. 13 est une coupe longitudinale axiale d'un autre coussinet; La fie,. 14 est une coupe partielle de ce coussinet suivant la ligne 14-14 de la fig. 1.3; La fig. 15 est une élévation partielle du rebord de coussinet; La fig. 16 est une coupe transversale de ce coussinet suivant la ligne 16-16 -de la fig. 13; La fig. 17 est une coupe longitudinale d'un autre coussinet;
La fig. 18 est une coupe transversale d'un coussinet à dispositif de graissage; Les fig. 19 et 20 sont deux coupes longi tudinales axiales de ce coussinet respective ment suivant les lignes 19-19 et 20-20 de la fig. 18; La fig. 21 est une coupe d'un bassin de graissage; La fig. 22 est une vue du coussinet déve loppé; La fig. 23 est une coupe transversale ,d'un dispositif de graissage; La fig. 24 est une coupe longitudinale de ce .dispositif suivant la ligne 24-24 de la.
fig. 23; La fig. 25 est un développement de la surface intérieure du coussinet; La fig. 26 représente à plus grande échelle la coupe transversale des cannelures du coussinet.
Le dispositif de graissage représenté sur les fig. 1 à 5 se rapporte à une butée en fer à cheval 1 dans laquelle tourne suivant 3 la soie 2 de l'arbre. Cet arbre, ainsi .que son col let (non représenté), baigne dans le bain d'huile 4 et entraîne cette huile par suite -de la forme en ajutage !donnée à la partie infé rieure 5 du collier. Le bassin inférieur 61 se trouve aussi directement alimenté par l'huile du bain 4.
Les autres bassins 62, 63..., au nombre -de sept, par exemple, constituent -des bassins re lais; toute communication entre le bassin d'amenée d'huile 61 et les autres bassins 62, 6 ... et entre les bassins relais entre eux, autrement que par les pellicules d'huile, est supprimée.
Le profil de chaque bassin, dans le sens de la longueur (fig. 4), au lieu d'être disposé en "ajutage" comme dans le sens perpendicu laire (fig. 3) est. au -contraire, à paroi 7 per pendiculaire à la surface frottante, pour re tenir l'huile le mieux possible. Chaque ex trémité 8 du bassin présente une forme rec tiligne terminée par des arrondis.
La longueur des bassins est déterminée de façon que les .extrémités 8 -des bassins ne soient pas trop près du bord du collet.
L'ajustage des surfaces frottantes est fait avec grand soin de façon que, par le tra vers des bassins, l'intervalle entre les surfa ces frottantes, pouvant donner lieu à des fui tes d'huile, soit réduit au minimum.
Enfin, on dispose avantageusement sur les bords -du collier une ou deux cannelures 9 dans le sens du mouvement, ces cannelures devant arrêter et recueillir l'huile qui tend à s'échapper latéralement; on peut donner à ces cannelures le profil bien visible sur la fig. 5, ce profil permettant à l'huile de s'é couler dans la cannelure, mais s'opposant à l'échappement latéral de cette huile vers l'ex térieur de la butée, ces cannelures formant ainsi barrage latéral.
Par suite de ces diverses dispositions, cha que bassin est, en quelque sorte, fermé la téralement et l'huile ne peut pratiquement s'échapper d'un bassin que sous forme .d'une pellicule assurant à elle seule la communi cation entre ce bassin et le bassin suivant; cette pellicule restant continue entre ces bas sins, sans pouvoir s'échapper-latéralement. Cette disposition permet aussi de mainte nir une pression d'huile très élevée entre les surfaces frottantes.
Une application particulière du disposi tif de graissage à bassins d'huile avec aju- tages, consiste à combiner ces bassins à des canalisations -de refoulement, de telle sorte que l'ensemble des surfaces frottantes fonc tionne comme une véritable pompe à huile et refoule l'huile dans ces canalisations, vers des coussinets ou autres organes d'utilisa tion.
Un tel dispositif de graissage peut être réalisé comme il est indiqué dans les fig. 6. 7 et 8.
Un arbre 10, animé d'un mouvement de rotation suivant 11, -est muni d'un "collet*' 12 dont la partie inférieure plonge dans un bain d'huile 13.
Deux demi-colliers 141, 142 épousent le collet 12: chaque demi-collier présente, sur sa surface de contact avec ce collet, un ajutage d'entrée 15 et des bassins successifs 161,<B>16',</B> 163.
Ce demi-collier est monté, d'autre part, sur un axe 17 à canal intérieur 18 de passage d'huile, cet axe étant lui-même porté par le coussinet supérieur 19 de l'arbre 10. Ce ca nal intérieur 18 communique, d'une part, par 21 avec le bassin 163 et, d'autre part, par 22 avec un bassin 23 -du coussinet 19.
Les deux demi-colliers 141, 142 sont main tenus l'un et l'autre appliqués sur le collet 12 par des ressorts 20, des rondelles Belle ville, par exemple, qui prennent appui, d'une part, sur un prolongement du collier et, d'autre part, sur un prolongement 21 .du cous sinet 19.
Ce dispositif fonctionne -de la manière suivante: l'huile est entraînée par viscosité le long ,de la surface cylindrique du collet 1? et forme une pellicule continue à pression croissantes -qui relie les bassins successifs 161, 162, 163.
L'huile ainsi mise sous pression est re foulée par 21, 18 et 22 dans un bassin 23 du coussinet 19, assure la formation .d'une pel- licule entre ce coussinet et l'arbre 10 et re tourne enfin au bain 13.
L'huile qui 'séchappe ou tend à s'échap per latéralement des coussinets fait égale ment retour au bain d'huile 13.
On réalise ainsi un graissage avec circu lation d'huile continue; comme dans le cas bien connu du graissage d'huile sous pres sion, par pompe ou caisse de gravitation.
Le collet de ;l'arbre doit, bien entendu, être convenablement proportionné, de façon -que le débit de l'huile soit suffisant pour as surer un bon graissage. Ce débit peut d'ailleurs être réglé par la tension des res sorts 20 appliquant les .demi-colliers 14I, 142 sur le collet 12 de l'arbre.
En réalisant, avec le dispositif qui vient d'être décrit ci-dessus, de pompe à huile par viscosité, -de fortes pressions d'huiles, et en envoyant cette huile sous forte pression dans un coussinet, on aura dans le bassin d'entrée 23, c'est-à-dire dans le premier bassin ,d'a mont de ce coussinet, une pression initiale élevée, et la pression allant. en augmentant dans les pellicules d'huile et bassins suivants, on pourra réaliser pour le coussinet des pres sions moyennes de grande valeur.
Si le collet 12, en tournant suivant 11, entraîne un excès d'huile au delà du bassin d'aval 163, cet, excès d'huile fait retour au bain 13, en passant entre ce collet 12 et le demi-collier 142, par les bassins successifs ménagés entre ces deux éléments.
Si l'arbre 10 et le collet 12 tournent en sens inverse de 11, le rôle des -demi-colliers 14I, 142 est inversé, le demi-collier 142 for mant pompe à huile par sa combinaisôn avec le collet 12, tandis que le demi-collier 141 as sure seulement le retour .de l'excès d'huile au bain 13.
Dans le cas d'un arbre qui ne comporte qu'un demi-coussinet supérieur (cas des wa gons de chemins de fer), il est important de pouvoir conserver sans aucune modification le dispositif courant de graissage comportant des mèches de prise d'huile baignant par leur partie inférieure dans un bain d'huile et appuyant par leur partie supérieure sur la surface inférieure de la soie de l'arbre.
Le coussinet ,représenté sur la fig. 9 comporte un bassin d'entrée d'huile<B>30'</B> et un bassin de sortie d'huile 302; -ces -deux bassins sont reliés l'un à l'autre par deux rainures de circulation 31I, 31''' parallèles au mouvement relatif 32 de l'arbre par rapport à son cous sinet.
Ces. rainures partagent ainsi la surface de portage du coussinet en trois parties 33I, 332, 332 indépendantes l'une -de l'autre. Dans chacune de ces parties sont ménagés des bas sins fermés 6I, 62, 63. Ces bassins donnent ainsi naissance à d-es films d'huile -élémentai res séparés qui assurent le graissage des piè ces en contact.
Cette disposition est particulièrement avantageuse pour les coussinets très charges .et ayant une longueur notable. Dans ce cas, en effet, sous l'effet de la, charge et des ré sistances passives correspondant au coeffi cient de frottement ou de roulement sur l'huile, il se dégage des calories qui ont pour effet d'augmenter la température de l'huile et du métal du coussinet.. Les rainures de circulation d'huile ont pour effet de produire une circulation d'huile supplémentaire, com plètement indépendante -de la circulation cor respondant aux films d'huile, et qui réduit notablement l'élévation de la température.
Les rainures de circulation 311, 312 peu vent avoir un profil (fig. 10) analogue à ce lui des bassins 6. Ces derniers restent, d'au tre part, fermés, c'est-à-dire que leurs extré mités s'arrêtent à une distance convenable des rainures de circulation 31.
Dans la variante représentée sur la fig. 11, on a prévu une seule rainure 31 de circulation circonférentielle, partageant la surface de portage du coussinet en deux par ties. De plus, les bassins 6I, 62, 63, correspon dant à chacune de ces parties et au film. élé mentaire correspondant sont reliés les uns aux autres par des rainures circonférentielles élémentaires 34I, 342.
L'effet utile du film d'huile n'est pas sen siblement diminué, c'est-à-dire -que pour les sections qui sont à une distance de la rainure de circulation, les pressions croissent, comme il a été indiqué ci-dessus; d'autre part, les rainures 31, 34 produisent une augmentation de la circulation d'huile favorable au refroi dissement des pièces ainsi qu'un afflux d'huile plus abondant dans les bassins d'aval, assurant ainsi une alimentation plus, nour rie pour les films d'aval et contrebalançant ainsi l'effet des fuites qui peuvent se pro- duirn par les bords du coussinet.
Les rainures circonférentielles@ élémentai res 34 peuvent même déboucher en amont et en aval dans les réservoirs d'huile 30', 302 donnant naissance au premier film en amont et recevant l'huile du dernier film en aval, comme indiqué fig. 12; cette disposition per met d'intensifier dans toute la mesure du pos sible l'afflux d'huile aux bassins extérieurs et la circulation d'huile.
Le dispositif représenté précédemment pour les butées avec colliers en fer à cheval et pour les demi-coussinets est évidemment applicable à toute espèce de butée et particu lièrement aux séries de coussinets en contact avec les collets de l'arbre, ce qui sera parti culièrement avantageux pour les coussinets exposés à des poussées axiales, dans le cas, par exemple, des coussinets de fusée d'es sieux.
Un mode de réalisation de cette disposi tion est représenté sur les fig. 13 à 16.
Les bassins d'huile sont ménagés en 61, 62, 63 dans le coussinet 36, d'une part sur sa surface intérieure -cylindrique, sur laquelle la soie 37 de l'arbre exerce une poussée trans versale et, d'autre part, en 38 sur la joue de ce coussinet, .qui est en contact avec le collet 39 de l'arbre. On réalise ainsi un coussinet à deux films d'huile qui, par leur combi naison, assurent la lubrification à la fois des surfaces de contact correspondant aux pous sées transversales et des surfaces de contact correspondant aux poussées axiales.
Les bassins ménagés en 38 dans les joues du coussinet seront généralement suffisam ment alimentés par les fuites d'huile qui se produisent par les bords ou les joints. On pourra également prévoir des arrivées direc tes d'huile dans un ou plusieurs de ces bas sins.
Les bassins des joues du coussinet ont nécessairement une faible longueur, les joues des coussinets n'ayant elles-mêmes qu'une faible hauteur. On pourra fréquemment se contenter. pour plus de simplicité d'exécu tion, de leur donner une forme circulaire, comme représenté sur la fig. 15.
On remarque sur la fig. 16 que le bas sin d'huile 62 est disposé dans le plan verti cal passant par l'axe de la .fusée ou dans le voisinage -de ce plan vertical. Ces bassins étant fermés, présentent l'avantage de rester pleins d'huile au moment .du stoppage et de maintenir ainsi au stoppage une couche d'huile entre les surfaces de portage voisines, ce qui facilite le démarrage en assurant dès le premier déplacement des surfaces de por tage un graissage efficace.
On peut en outre aussi ménager en 40 des alvéoles dans les congés des coussinets, soit pour assurer la lubrification en cas de contact éventuel avec les congés de l'arbre, soit pour constituer une réserve d'huile dans le voisinage des joues du coussinet.
Dans le dispositif de graissage représenté sur les fig. 18 à. 22, le coussinet comporte à sa partie basse une zone de portage normal 50 dans laquelle sont ménagés les bassins d'huile successifs 21, 22..., le bord de ces bas sins. formant un ajutage qui donne naissance au film d'huile interposé entre la soie 4 et la zone -de portage 50. Ces bassins peuvent être éventuellement reliés les uns aux autres par un ou plusieurs canaux longitudinaux 53 qui entretiennent une circulation intense d'huile, cette circulation assurant ainsi le refroidisse ment régulier des surfaces frottantes.
La surface -des pressions d'huile est le plus souvent une force verticale dirigée de bas en haut. Il convient, par suite, de réduire dans toute la, mesure du possible, les effets de pressions -du film ou des films d'huile du demi-coussinet supérieur, tout en réduisant les résistances passives et en limitant le jeu de la soie. Un obtient, .dans ce cas, ce résultat en pra tiquant un ou plusieurs larges évidements 51 dans le demi-coussinet supérieur dans sa partie centrale, par exemple, et en conservant à chacune des extrémités, une bande 521, 522 de largeur réduite limitant le jeu de la soie 4.
L'évidement central 51 pourra rester vide ou être au contraire plein d'huile. Les ban des latérales 521, 522 .seront, d'ailleurs, mu nies de bassins qui peuvent être ouverts dans le cas où l'évidement central est plein d'huile, de façon à assurer la tenue de la soie dans sa position normale tout en réduisant très nota blement les résistances passives.
De même, pour le demi-coussinet infé rieur, les régions correspondant de chaque côté aux zones -comprises entre le plan hori zontal passant par l'axe et les plans inclinés à 30 , par exemple suivant l'horizontale, n'ont qu'une faible part dans l'effet de pous sée verticale de bas en haut exercé sur la soie. Ces deux régions pourront, par suite, être avantageusement disposées dans les mêmes conditions que le demi-coussinet supérieur.
La région du -demi-coussinet inférieur comprise entre les deux plans inclinés. à 30 , par exemple sur l'horizontale, sera au con traire la véritable région du film exerçant la poussée voulue sur la soie.
Elle sera constituée par une surface cy lindrique régulière, ayant généralement, -sui vant l'usage, un rayon très, légèrement supé rieur au rayon de la soie, avec bassins fer més en abord, disposés parallèlement à l'axe du coussinet.
L'arrivée d'huile se fera -avantageuse ment dans le grand évidement central du demi-coussinet supérieur; ainsi d'ailleurs que la. sortie d'huile, cette sortie étant en amont de l'entrée. Une nervure 55 parallèle .à l'axe du coussinet pourra d'ailleurs réduire entre la sortie et l'entrée d'huile, la section de pas sage d'huile dans l'évidement 51, de façon à assurer le renouvellement de l'huile. Sur les bandes latérales 52', 522 des côtés les pre miers bassins en aval de l'entrée de l'huile et les derniers bassins en amont de la sortie pourront communiquer plus largement avec l'évidement central 51, de façon à mieux as surer le renouvellement de l'huile dans cette région; des entrées et des sorties d'huile spé ciales pourraient d'ailleurs dans ce but -être ménagées pour ces bassins.
Le dispositif de graissage faisant l'objet des fig. 23 à 26 comporte deux demi- coussinets l', 12. Sur la surface interne de ce coussinet est ménagé un réservoir central 2, -dans lequel on amène l'huile de graissage, par exemple par le canal d'admission 3.
Les bassins successifs 41, 42... sont dispo sés seulement sur les deux bandes latérales de portage 51, 52 ménagées de part et d'autre du réservoir central 2. Ces bassins débou chent librement dans le réservoir central 2.
Par suite de -cette disposition, il y a for mation @de films d'huile entre ces bandes et la soie de l'arbre, le réservoir central 2 assurant l'alimentation continue de ces films et le graissage parfaitement régulier des surfaces de contact.
De manière à réduire autant que possible les fuites latérales de l'huile du film sur les bandes latérales,de portage 5', 52, on termine chacun des bassins 4', 42, 42, à son extrémité extérieure par une paroi 15 perpendiculaire aux génératrices de la surface cylindrique du coussinet (fig. 26).
Cette disposition est complétée par deux cannelures circulaires 61, 71 et 62, 72 ména gées sur les bandes latérales 51, 52 et qui em pêchent elles aussi l'huile -de s'échapper par les extrémités du coussinet.
Dans ce but, on donne avantageusement à chaque cannelure le profil bien visible sur<B>là</B> fig. 26, c'est-à-dire un profil à pans rectili gnes du côté de l'extérieur du coussinet et à pans inclinés vers l'intérieur, de telle sorte que l'huile du film peut pénétrer dans & s cannelures, mais l'huile -des cannelures ne peut s'en échapper vers l'extérieur.
Le dispositif ci-dessus décrit présente de nombreux avantages.
D'abord il peut s'appliquer à tous les coussinets, qu'ils soient à changement de por tage ou à portage suivant une direction cons tante. De plus, ce dispositif assure une alimen tation d'huile abondante pour tous les bas sins -l'huile, et présente en outre accessoire ment l'avantage de réduire les résistances passives et, par suite, l'échauffement (en donnant en même temps par cela même une augmentation de rendement), .du fait que pour toute la portion du coussinet correspon dant au réservoir central les résistances pas sivues dues -à la viscosité de l'huile sont né gligeables en raison de la hauteur de la cou che d'huile correspondante.
Bien que le réservoir central doive être maintenu autant que possible plein d'huile, la dépense d'huile avec ce dispositif peut ne pas se trouver augmentée et l'alimentation en huile peut se faire par mèches, suivant les dispositions ordinaires.
D'autre part, les fuites d'huile sont évi tées .dans la mesure du possible, par les can nelures 61, 71, 62, 72, ces cannelures assurant en même temps le maintien des pressions.