Brevet FR2004970A1 — publié le 19691205

la présente invention a trait d'une façon générale à m palier et plus précisément à un palier hydrostatique auto-orientable. Le fonctionnement d'un palier hydrostatique dépend du 5 fluide lubrifiant fourni sous pression par une source extérieure à des poches intérieures du palier. Antérieurement, un palier de ce type n'était généralement pas auto-orientable en raison des complications supplémentaires que représentait une construction permettant aux canaux d'amenée de lubrifiant et/ou aux canalisa-10 tions de s'accommoder des déplacements du palier» les paliers hydrostatiques auto-orientables de l'art antérieur sont compliqués et nécessitent pour leur alimentation des tuyaux flexibles- Il est pourtant souhaitable de pouvoir disposer de paliers auto-orientables car la charge spécifique permise (charge divisée 15 par le produit du diamètre et de la longueur) doit être plus faible sur des paliers qui ne sont pas en mesure de s'orienter d'eux-mêmes. Ceux-ci demandent donc, pour pouvoir supporter une charge donnée, un. diamètre et/ou une longueur plus grands que les dimensions correspondantes d'un.palier auto-orientable. 20 La présente invention a pour objet de présenter un palier hydrostatique auto-orientable, qui soit de structure simple et de fonctionnement efficace, de façon que l'on puisse réduire ses dimensions et ses besoins de lubrifiant. D'autres objets de l'invention ressortir ont de ce qui suit 25 ou bien seront d'évidence pour l'homme de l'art. Suivant une caractéristique essentielle de l'invention, un coussinet relativement fixe enferme un manchon qui entoure un arbre rotatif, le manchon a une face extérieure cylindrique qui coopère avec-la face intérieure du coussinet, laquelle a une 30 demi-méridienne arquée de forme convexe, de façon à permettre au manchon de s'incliner notamment par roulement d'une méridienne sur l'autre, pour admettre un léger changement d'orientation de l'arbre ; la face intérieure du manchon laisse place à des poches ; un fluide lubrifiant sôus pression est amené d'une 35 source extérieure à ces poches, en passant par des étranglements du manchon ou du coussinet, étranglements qui communiquent avec un distributeur, espace creux ménagé dans le coussinet et relié à une canalisation d'alimentation. 69 09371 2 2004970 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit de plusieurs exemples de réalisation, ainsi qu'à l'examen des dessins annexes correspondants, dans lesquels : 5 - la fig. 1 est une vue en coupe transversale d'un palier hydrostatique, permettant d'exposer son mode de fonctionnement ; - la figo 2 est une vue, partie en coupe axiale partie non coupée, d'un derai-pàlier hydrostatique auto-orientable, suivant l'invention ; 10 - la fig. 3 est une vue analogue à celle de la fig. 2 d'un demi-palier suivant l'invention par rapport au précédent légèrement modifié ; - la fig» 4 est une vue analogue à celle de la fig. 2 d'un palier complet suivant l'invention, correspondant à une autre va- 15 riante. Le principe de fonctionnement d'un palier hydrostatique est illustré à la fig. 1, où un manchon 10 de forme générale cylindrique entoure un arbre vertical 11. Une pluralité de poches 12 régulièrement distribuées sont pratiquées dans la face inté-20 rieure du manchon entre des saillies radiales 13 de cette face intérieure, qui s'étendent en direction axiale. Ces saillies s'étendent entre une bride rentrante 14 de l'extrémité inférieure du manchon et une bride analogue (non représentée) à l'extrémité supérieure du même manchon» Un canal 15 va de chacune des poches 25 12 à la face extérieure du manchon 10« Ges canaux sont connectés par des tuyaux 16 à une source commune de lubrifiant sous pression. Un étranglement 17 est disposé dans chaque conduit d'alimentation pour produire un effet de compensation ou de redressement sur le palier. Dans ces conditions, quand les poches sont 30 remplies du fluide lubrifiant sous pression, l'arbre rotatif est supporté dans le palier par ce fluide* Dans la partie du palier hydrostatique auto-orientable représenté à la fig. 2, un manchon 20 de forme générale cylindrique entoure un arbre rotatif 21. Le manchon 20 est enfermé 35 dans un coussinet 22. L'autre moitié du palier est symétrique de celle représentée» Le coussinet est tenu en position relativement fixe par un élément-support 23, auquel ce coussinet est fixé par des boulons 24. L'extrémité supérieure du coussinet est recouverte 69 09371 3 2004970 d'un anneau 25, fixé au coussinet par des boulons 26. Dans le cas d'emplois non immergés, des joints d'étanchéité 21, qui peuvei être de n'iaporte usl type convenable, sont disposés entre l'arbre et le coussinet. Ces joints peuvent être maintenus en position par des '.roulons 28. Dans le cas d'emplois immergés, ces joints ne scr_t pas nécessaires. Un distributeur 29 est ménagé dans la paroi 30 du coussinet 22. Oe distributeur est relié à mie ' / sation 51 connectée à la paroi 50 par exemple par vissage» Bans 10 le cas d'un palier non immergé, une canalisation de retour peut relier le palier étanche à ladite source. Des poches 32 écartées l'une de l'autre, analogues aux poches 12 de la fig. 1, sont ménagées dans la face intérieure du manchon 20. Les poches 32 sont disposées entre des saillies 15 radiales (non représentées), analogues aux saillies 13 de la fig. 1 et qui s'étendent en direction axiale entre des brides rentrantes 33, 34 du manchon 20. Un canal 35 relie cloaque poche 32 qu distributeur 29, lequel peut s'étendre tout autour du coussinet 22, ou être subdivisé, chaque section desservant une ou 20 plusieurs poches. Un orifice 37 pratiqué dans le manchon 20 en face de chaque canal 30 permet de restreindre l'écoulement de fluide, et par là de permettre un effet de compensation ou de redressement sur le palier, d'une manière bien connue de l'homme de l'art. L'orifice 37 peut être celui d'une rondelle 36 encas-25 trée dans le manchon 20. Poux que le palier soit auto-orientable, le coussinet 22 a une face dont la demi-méridienne est intérieurement arquée de forme hyperbolique, comme en 38, face qui coopère avec la face extérieure cylindrique 39 du manchon 20, pour permettre au man-30 chon de s'incliner ou de rouler, en admettant une certaine inclinaison relative de l'arbre. La courbure de l'arc 38 représenté sur la figure a été volontairement exagérée. Gomme le canal 35 de chaque poche 38 débouche sur le collier de l'hyperboloïde correspondant, il n'y a qu'une faible quantité de fluide à pouvoir 35 fuir par ce joint entre le canal 35 et le distributeur 29. Le rayon de courbure est suffisamment grand pour que la fuite reste faible même si le canal ne débouche pas au niveau du collier de l'hyperboloxde. Le débouché sur le collier réduit l'importance de bad original 69 09371 4 2004970 la fuite. Dans ces conditions, la pression de fluide peut être maintenue dans les poches 32 pour supporter l'arbre rotatif 21. Pour empêcher l'entraînement en rotation du manchon 20, une clavette 44 est fixée, par exemple par vissage, dans la paroi 5 30 du coussinet 22, clavette dont la, partie faisant saillie s'engage dans un évidèment 42 du manchon 20. Un jeu suffisant est laissé à chaque clavette 44 dans l1 évidement correspondant 42 pour permettre les déplaceiaents d'auto-orientation du manchon 20, à la manière décrite ci-dessus. 10 Dans le palier représenté à la fig» 2, les efforts néces saires pour réorienter le palier sont fournis par contact entre l'arbre 21 et les plages terminales ou brides 33, 34 du manchon 20o Dans la variante de la fig» 4- ,les poches 32* sont disposées ]âar paires, les deux poches de chaque paire étant écartées l'une 15 de l'autre en direction axiale au long de l'arbre 21. Les deux poches 32' sont séparées par une cloison médiane 45 du manchon 20, Un canal 46 commun aux deux poches 32' de chaque paire est pratiqué dans le manchon 20. Un étranglement d'écoulement 36' à orifice 37' est disposé dans le manchon 20 à l'entrée de chaque 20 poche 32'. Par un réseau de poches à chaque extrémité du palier, comme indiqué à la fig. 4, la réorientation du palier est obtenue par des efforts purement hydrostatiques, sans qu'il y ait besoin de contact entre l'arbre et le manchon- La variante représentée à la fig. 3 ne diffère du palier 25 de la fige 2 qu'en ce que les étranglements d'écoulement 36' sont pratiqués dans le coussinet 22' au lieu de l'être dans le manchon 20', D'un autre côté, la canalisation 31' est assemblée à une plaque 49 fixée au coussinet 22' et fermant le distributeur 29' du coussinet 22'» Le palier de la figo 3 fonctionne de la 30 même manière que celui de la fig. 2. Le manchon 20 peut être inséré dans le coussinet 22 sans qu'on ait besoin de recourir à un coussinet divisé. Il est retenu dans le coussinet au moyen d'un anneau 25 « Le palier peut donc être morte sur l'arbre 21 sans qu'il y ait besoin de diviser le 35 coussinet. 69 09371 5 2004970 De la description qui précède il résulte que l'invention apporte effectivement un palier auto-orientable qui permet au palier de s'orienter librement, puisqu'il est conçu avec contact roulant et ne comporte pas de glissement. Oe palier ne 5 nécessite pas de canalisations flexibles d'alimentation en fluide sous pression ou autres canalisations spéciales ou autres moyens d'amenée de lubrifiant. Ce palier peut être utilisé sans nécessiter pratiquement d'augmentation de l'épaisseur des parois par rapport à ce qu'exigent les paliers non auto-orientables. Ce 10 palier est de structure simple qui facilite sa fabrication et sa maintenance- Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples- 69 09371 6 2004970 RETsianjijiOjis 1. - Palier hydrostatique auto-orientable, pour emploi sur arbre rotatif et comprenant un manchon de forme générale cylindrique entourant l'arbre et un coussinet supportant le 5 manchon, caractérisé par le fait que le coussinet a une face intérieure dont la de ri-méridienne est arquée de forme convexe, de manière à laisser une ouverture qui s'agrandit légèrement au fur et à mesure qu'on" s'éloigne d'une zone médiane de moindre 3eu, au long de laquelle le manchon est supporté par le coussinet, 10 de façon à permettre au manchon de s'incliner pour répondre à un léger changement d'orientation de l'arbre. 2. - Palier conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que la face intérieure du manchon laisse place à une pluralité de poches, des canaux de passage de fluide, pratiqués 15 dans le coussinet, communiquent avec les poches et sont reliés d'autre part à une source de fluide sous pression. 3. - Palier conforme à la revendication 2, caractérisé par le fait que des étranglements servent à restreindre l'écoulement de fluide dans les canaux. 20 4. - Palier conforme aux revend cations 2 et/ou 3» carac térisé par le fait que les poches du manchon sont disposées par paires, les deux poches de chaque paire étant écartées l'une de l'autre au long de l'arbre. 5. - Palier conforme à la revendication 4, caractérisé 25 par le fait que les deux poches de chaque paire ont un canal commun. 6. - Palier conforme à une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la demi-méridienne du coussinet est intérieurement de forme hyperbolique,.et par le fait que les 30 canaux du manchon débouchent sur le collier de l'hyperboloide correspondant. 7. - Palier conforme à une ou plusieurs des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que des eolonnettes font saillie dans le coussinet pour limiter les déplacements du manchon. 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