CH371928A - Palier fluide - Google Patents

Description

  Palier     fluide       L'objet de la présente     invention    est     un        palier          fluide,    dans     lequel    une portée     cylindrique    de     l'arbre     et une     surface        cylindrique    du     palier,        ainsi    que     deux     surfaces     annulaires,        parallèles    entre elles, respective  ment de     l'arbre    et du     palier,

          maintiennent    l'arbre  dans une     position        déterminée    sous     l'effet    d'un gaz  sous pression     amené    ;par des canaux dans un     espace     compris     entre    (arbre et lie     palier.     



  Des     paliers        fluides,        généralement    à injection     d'air          comprimé,    ont déjà été     utilisés    dans     certains        tours          automatiques    de     haute        précision,    en     particulier    pour       pivoter        les        broches    de poupée.

   Ces     paliers    présentent  sur les     paliers        usuels    à huile l'avantage de     rester     froids, de sorte     qu'ils    sont     moins        sensibles.    à des     va-          riations    de     température    de     l'air        ambiant.     



  Les     paliers        fluides        connus,    capables de     supporter     également une     poussée        axiale,    présentent,     comme    les       paliers    de     butée        usuels,    une     surface        annulaire    :

  plane  à chaque     extrémité    du     coussinet    et l'arbre comprend  de chaque côté de la portée logée dans le     coussinet,     une     .collerette        ayant        vue    face     frontale        plane        tournée          vers    la face extrême     correspondante    du     coussinet.    Ce       dernier        présente    des     perforations    dont     certaines     s'étendent     

  axialement    et     aboutissent    dans     lesdites        sur-          faces    de butée. Le     fluide    amené     dans    le     palier    par les       perforations    radiales, comme     celui        qui    est amené par  les     perforations        axiales,    s'échappe à (extérieur à  chaque     extrémité    du     coussinet.     



  Ces     paliers    connus présentent toutefois un     incon-          vénient.    Lorsqu'un .arbre porté par deux     paliers     dont     fui    est un     palier    qui comprend des     butées    axia  les, est     sollicité        radialement        par        une        force    s'appli  quant     par    exemple     entre        lesdits    paliers,     il        fléchit,

      de       sorte    que les portées d'arbre qui sont engagées dans  les     coussinets    des     paliers        prennent    une     .position    obli  que.

      Dans     cette    position, les     collerettes    de ,l'arbre, nor  malement     parallèles        aux        surfaces    de butée et     mainte-          nues    à une     distance    de l'ordre de 1/100     mm    de     ces          dernières    par le     fluide    amené dans le     palier,        prennent     une     position        oblique    par rapport à ces     surfaces    de  butée,

   de     sorte    que la     périphérie    d'une     collerette    peut  toucher, en un     point,    la surface de butée à     laquelle     elle fait face.  



  Le     palier        selon        l'invention        remédie    à ces incon  vénients, car lesdites     surfaces        annulaires        de    ce     palier     sont     tronconiques.     



  Une forme     d'exécution    de ce     palier    est     repré-          sentée,    à     titre    d'exemple, en     coupe-axiale,    à     runique          figure    du     dessin        annexé.     



  Le     palier        représenté    est porté     par    u n     bâti    1, qui  peut être, par     exemple,    la lunette     arrière    d'une pou  pée     mobile    d'un tour     automatique.        Il    comprend un       manchon    2,     fileté    à ses deux     extrémités    et consti  tuant un     support,        qui    est engagé dans     une        ouverture     3 du bâti 1.

   Le manchon 2 .est tenu en place axiale  ment au moyen de deux     écrous    4     vissés        chacun    à  l'une     des        extrémités        filetées    du manchon 2.

   Un     cous-          sinet    5,     ayant    la forme d'un segment de     tube,    chassé  à     force        dans    le manchon 2 et empêché de     tourner    au  tour de son axe par une     clavette    non     représentée    pré  sente,

       dans    sa     face    latérale externe un évidement     an-          nulaire    6 qui     communique    avec un trou 7     percé        dans     le manchon 2 et .avec un canal 8     pratiqué        dans        1e     bâti 1.

       Intérieurement,    le     coussinet    5 est     limité    par  une     surface        cylindrique        .circulaire    9     s'étendant    dans  sa partie     centrale    et     par    deux     surfaces        tronconiques     10     et    11, de même     largeur,

          coaxiales    au     coussinet    5  et dont les     ouvertures    sont     dirigées    vers     l'extérieur     du palier.  



  Des     perforations    12, 13     @et    14,     pratiquées        dans     le coussinet 5,     relient        l'évidement    6 à     l'espace    com  pris à l'intérieur des     surfaces    9 à 11.

   Les perfora-           bons    12 sont     radiales    et débouchent     dans    la face 9  du coussinet 5,     tandis    que les     perforations    13 et 14  sont     respectivement        perpendiculaires    à la face 10 et  à la face 11 et     aboutissent        dans    ces faces.  



  Le     palier        supporte    un arbre 15 tournant à très       grande        vitesse    et dont la position doit être     invariable     aussi bien     axialement    que     radialement.    Cet     arbre    pré  sente une portée     cylindrique    16 sur     laqueRe    deux       manchons    17 et 18 sont engagés.

   Ces     manchons    sont  empêchés de tourner     autour    de     leur    axe par     rapport     à la     portée    16 par une     clavette    19 et sont pressés  contre un épaulement 20 de l'arbre 15 par un écrou  21 vissé à     l'extrémité    de     1a    portée 16.  



  La somme des longueurs des     manchons    17 et 18  est égale à la     longueur    du coussinet 5. Chacun de ces       manchons        présente,    à l'une de ses     extrémités,    une       collerette        ayant    une     face    tronconique 22, 23,     chacune     de ces     faces    étant de mêmes     dimensions        et    s'étendant       parallèlement    à     l'une    des faces     tronconiques    10 et 11.

    Deux     espaces        annulaires    d'épaisseurs égales subsis  tent entre les     faces    22 et 10 et     entre    les faces 23 et  11.     L'épaisseur    de ces espaces est de l'ordre de  1/100<B>mm.</B>  



  Entre les surfaces     annulaires    22 et 23 des man  chons 17 et 18 s'étend     une    portée     cylindrique    24,     qui     est formée par les faces latérales externes de ces  manchons et qui est ajustée à la     surface    9 avec un  jeu     radial    de 1/100 de mm     environ.     



  Pour évacuer l'air sous pression qui peut être in  jecté par le canal 7 et les     perforations    12, 13 et 14,  deux gorges     annulaires    25, 26 sont     pratiquées,    l'une  (25) dans le manchon 17,     dans    la     zone    de     jonction     entre la     portée    24 et :

  la face 22, et l'autre (26), dans  le manchon 18,     dans    la zone de     jonction    entre la       face    23 et la portée     2A-.    En outre, des     orifices        d'éva-          cuation    d'air 27 s'étendant     axialement        depuis    le fond  de chacune des gorges 25 et 26 et     aboutissant    dans  la face frontale de chacun des manchons 17 et 18,

    mettent en communication les     espaces        annulaires        li-          mités    par les gorges 25 et 26 et par le     coussinet    5  avec l'extérieur du     palier.     



       Comme    on l'a     mentionné    ci-dessus,     il        suffit        d'in-          jecter    par le canal 8, le trou 7, l'évidement 6 et les       perforations    12, 13, 14 de l'air     comprimé    entre le       coussinet    2 et les     manchons    17,

   18 de l'arbre 15  pour que ce     dernier    soit     maintenu        exactement        cen-          tré    et dans une     position        axiale    fixe, lorsqu'il est en  traîné en rotation. L'arbre est alors     maintenu        dans          une    position     déterminée    qui aussi bien     axialement     que     radialement    reste fixe avec une précision extrê  mement grande.

   En effet, les écarts de position de  l'arbre par rapport au palier restent de     loin    infé  rieurs aux jeux     qui    sont ménagés entre l'arbre et le  coussinet. Pour     atteindre    ce résultat,     il        suffit    de dé  terminer le nombre et les     dimensions    des     perforations     12, 13 et 14,     ainsi    que leur emplacement et le nom  bre et les     dimensions    des     orifices    27 en fonction de  la pression de     l'air        injecté    dans le     palier.     



  Si,     une    fois le     palier    monté, on devait     constater     que l'air amené par le canal 8     n'établit    pas des cous-         sirs        satisfaisants        aussi    bien entre les     surfaces        cylin-          driques    que tronconiques du     palier,

      il serait     facile     de     faire        varier    le rapport entre les     pressions    d'air  régnant     entre    ces deux groupes de surfaces soit en  perçant un     plus        grand    nombre d'orifices 27 ou en  augmentant le diamètre des orifices 27 déjà percés,

    soit en     obturant    un     certain    nombre de     ces        orifices.    Il  est     ainsi    toujours possible d'adapter le     palier        décrit          aux    conditions dans     lesquelles    on le fait     travailler,     de façon qu'il supporte convenablement l'arbre pivoté  aussi bien     radialement        qu'axialement.     



  Si,     sous    l'effet d'une farce     radiale    s'exerçant sur  l'arbre 15 entre les     paliers    ou à     l'extérieur    de ces       derniers,    cet arbre fléchit légèrement, sa     partie    gau  che par exemple se déplaçant vers le bas, les généra  trices     supérieures    de la     surface    23     ainsi    que les géné  ratrices     inférieures    de la surface 22 tendront à se  rapprocher des     surfaces    de butée 11 et 10.

   Cepen  dant, par le fait     qu'elles    sont     obliques,    ces     surfaces     restent parallèles entre elles, de     sorte    qu'elles ne ris  quent pas de     n'entrer    en contact qu'en un     point    seu  lement en crevant le     film    d'air qui existe entre     elles.     



  En     outre,    la présence des     orifices        d'évacuation     27, en régularisant la répartition de la     pression    de  l'air dans le palier évite toute     instabilité    dans son       fonctionnement.    En effet,

       l'air    sous pression qui par  vient dans l'espace compris entre le coussinet 5 et  l'arbre 15 par les perforations     radiales    12     s'écoule    en       partie    vers     une    extrémité du palier et en partie vers       l'autre    et sort du     palier    par les     orifices    27.

       Quant    à       l'air    qui pénètre entre les surfaces 11, 23 et 22, 10  par les perforations 14 et 13, une     partie    s'écoule     vers     l'extérieur, tandis qu'une autre     partie    de     cet        air    re  flue vers     l'intérieur    du     palier    pour     parvenir    dans les  gorges 25 et 26 d'où il s'échappe vers l'extérieur par  les orifices 27.  



  Ainsi ces orifices     maintiennent        dans    les gorges  25 et 26 une pression d'air     relativement        constante     qui     stabilise    le     fonctionnement    du     dispositif.     



  Le     dispositif        décrit    présente, outre les avantages  des dispositifs à     injection        d'air        comprimé    déjà con  nus, celui de permettre de charger l'arbre     radialement     avec une force relativement grande, sans que le fonc  tionnement du     dispositif    soit perturbé.

Claims (1)

1. REVENDICATION Palier fluide dans lequel une portée cylindrique de l'arbre et une surface cylindrique du palier, ainsi qua deux surfaces annulaires, parallèles entre elles,

   respectivement de l'arbre et du palier maintiennent l'arbre dans une position déterminée sous l'effet d'un gaz sous pression amené par des canaux dans un espace compris entre (arbre et le palier, caractérisé en ce que lesdites surfaces annulaires (10, 22 ; 11, 23) sont tronconiques. <B>SOUS-REVENDICATIONS</B> 1.

   Palier selon la revendication, caractérisé en ce que l'arbre et le palier présentent deux paires de sur faces annulaires tronconiques (10, 22, 11, 23), si- tuées de part et d'autre de la portée cylindrique (24) de l'arbre, aux extrémités du palier, ces surfaces ayant tourtes le même angle d'ouverture et étant ou vertes vers l'extérieur du palier. 2.

   Palier selon la revendication, dans lequel la dite surface cylindrique et au moins une surface an- nulaire du palier sont jointives, caractérisé en ce que des orifices (27) d'évacuation du gaz sous pression font communiquer à l'air libre su moins un espace annulaire (25, 26)

   délimité par l'arbre et la zone de jonction de ladite surface cylindrique (9) avec ladite surface annulaire (10, 11).

   3. Palier selon la sous-revendication 2, carac térisé en ce que les orifices (27) sont pratiqués dans l'arbre. 4.

   Palier selon la revendication, dans lequel au moins un des canaux aboutit dans la surface annu- laire du palier, caractérisé en ce que ce canal (13, 14) est perpendiculaire à ladite surface annulaire (10, 11).