Brevet FR2010928A1 — publié le 19700220

L'invention concerne un dispositif de graissage à bague constituant un dispositif de graissage à immersion destiné en particulier à des arbres tournant à grande vitesse. Les dispositifs de graissage à bague de ce genre peuvent alimenter en un lubrifiants le plus souvent en huile, un ou plusieurs points de graissage d'une machine. En l'espèce, le graissage des paliers sert par exemple non seulement à réduire le frot tement, mais aussi à évacuer la chaleur due au frottement. C'est pour cela qutil est nécessaire que les dispositifs de graissage assurent lors de l'augmentation de la vitesse de rotation, une circulation accrue de l'huile de graissage, de manière à assurer un fonctionnement ne nécessitant pas d'entretien et ne présentant pas de perturbation. Les dispositifs de graissage à bague dans lesquels une bague de graissage plonge dans un bain d'huile réalisé au fond du carter et transporte l'huile dans un bassin à huile prévu â cet effet, dans un dispositif derépartition d'huile ou au contraire directement sur la portée, par exemple d'un palier lisses sont connus sous deux types fondamentaux0 Dans l'un de ces types (dit à bague libre), une bague de graissage libre est suspendue autour de l'arbre et plonge à sa partie inférieure dans un bain d'huile. Lorsque l'arbre tourne, cette bague est entranée dans le mouvement de cet arbre.De l'huile y adhère1- cependant que 1@ huile qui adhère à la surface de sa périphérie intérieure est délivrées à l'endroit du contact de la bague de graissage libre avec l'arbre et par l'intermédiaire de ee dernier, directement à la portée. Dans le second type des dispositifs de graissage connus (à bague fixe), la bague de graissage est au contraire montée de façon fixe sur l'arbre de manière qu'elle plonge également par sa partie inférieure dans un bain d'huile. Lorsque l'arbre tourne, l'huile qui adhère à la surface périphérique exterieure de la bague est dirigée, dans la région haute, par un organe assurant l'enlèvement de l'huile par frottement et par l'intermédiaire d'un bassin à huile ou d'un dispositif de répartition d'huile, vers la portée0 Or, les dispositifs de graissage à bague des deux types connus ont tous l'ineonvénient grasse de ne pas transporter de âo huile en quantité aurgisante pour les vitesses périphériques res @@@@@@@@ @@@@@, @@@@@ quan@@@@ dépendant entre autres ei très fortement de la viscosité dynamique On ne peut pas utiliser une bague de graissage montée fixe sur l'arbre lorsque l'arbre tourne à grande vitesse, étant donné que pour les vitesses périphériques élevées de la bague de grain sage, l'huile est projetée avant de parvenir à lworgane,dispose à la partie supérieure, qui doit l'enlever par frottement, Pratiquement, c'est le même phénomène qui se produit dans le cas d'une bague de graissage libre.Bien que, lorsque la vitesse de rotation de l'arbre augmentes il stétablisse aussi un glissement croissant entre l'arbre et la bague, la vitesse péri phérique de la bague de graissage libre augmente jusqu'à atteindre une valeur limite donnée par la résistance que la bague rencontre dans le bain d'huile, valeur limite qui est supérieure à la valeur maximale admissible pour la vitesse périphérique pour éviter que l'huile ne soit projetée par la bague. En conséquence, aux vitesses de rotation relativement élevées de l'arbre, ces deux types de dispositifs de graissage à bague sont inutilisables. L'invention a pour but de réaliser par contre un disposé tif de graissage à bague qui fournit des quantités d'huile suf- fisantes aussi bien dans la gamme des faibles vitesses de rotation que dans celle des vitesses de rotation élevées. On résout ce problème, conformément à l'invention, par le fait que le dispositif de graissage à bague est un dispositif à bague de graissage en deux pièces comportant, sur la surface périphérique extérieure d'une bague support fixée sur l'arbre, une bague glissant libre d'un diamètre qui n'et que de peu supérieur à celui de la bague fixe, et qui est guidée de façon à ne pas pouvoir être déplacée par translation dans le sens axial, le disS positif comportant un organe d'enlèvement de l'huile par frotte- ment en appui sur cette bague glissante. Leavantage surprenant du dispositif, c'est-à-dire son api titude à être utilisé d'une nanière universelle pour toutes les gammes des vitesses de rotation1 résulte de son mode de fonction- nement. La bague glissante libre montée aur la gurfa ce périphéri que extèrieure de la bague fine n'est en aucune manière compare bie, d'un premier point de vue, à la bague libre connue, nais l'est à la bague fixe connue. La bague fixe connue, aussi bien que la bague glissante selon n'iavenlien, plongent dans up bain d'hnile es gransportent l'buile qui y @@@@@ essentiellement pa leur surface périphérique extérieure, vers un organe d'enlèvement de l'huile par frottement qui est disposé dans la région supérieure et qui conduit huile vers un dispositif de distribution de cette huile.Mais alors que, lorsque la vitesse de rotation augmente, la bague fixe projette l'huile avant que celle-ci ait atteint l'organe d'enlèvement de l'huile par frottement, ceci ne peut pas se produire avec la bague glissante libre car elle présente, par rapport à la bague support, un glissement auquel on peut directement donner une valeur telle que la bague glissante ne puisse dépasser la valeur admissible pour la vitesse de rotation, valeur pour laquelle il ne se produit pas encore de projection de l'huile qui y adhère. Le glissement est provoqué par l'immersion de la bague glissante dans le bain d'huile et par la résistance du bourrelet huile qui se forme devant organe d'enlèvement huile par frottement. Les dimensions du bourrelet d'huile et par conséquent la valeur du glissement peuvent se régler dans ce cas par une mise en appui étroite de l'organe d'enlèvement de l'huile par frottement contre la bague glissante. Ainsi, la première caractéristique de fonctionnement du dispositif selon la présente invention représente déjà un progrès considérable par rapport à tous les dispositifs de graissage à bague de ce genre connus à ce jour car la quantité huile transportée tend, lorsque la vitesse de rotation augmente, vers une valeur limite qui est donnée par la valeur à laquelle a été réglé le glissement. En revanche, les types connus à bague fixe ou bague libre présentent incontestablement, après le dépassement d1 une vitesse déterminée, ce qu'on peut appeler des caractéristiques dégressives. Il est vrai qutavec cette seule première caractéristique de fonctionnement, on n'obtient pas encore une caractéristique de graissage qu'on puisse qualifier de progressive, c'est-àdire avec laquelle on obtienne, au fur et à mesure que la vitesse de rotation augmente, une augmentation proportionnelle de la quantité d'huile de graissage transportée. C'est la raison pour laquelle l'avantage le plus essentiel du dispositif de la présente invention est constitué par la seconde caractéristique de fonctionnement, à savoir par le fait que le dispositif de graissage présente une caractéristique de graissage fortement progressive, par suite d'un graissage par des surfaces en coin à action hydrodynamique. Les surfaces en coin se forment entre la bague glissante et la bague support, car, selon l'invention, le diamètre de la bague glissante n'est que de très peu supérieur à celui de la bague support. La bague glissante a toujours, au cours du fonctionnement, un certain glissement par rapport à la bague support, ce glissement augmentant fortement, pour les raisons déjà citées, lorsque la vitesse de rotation augmente. L'huile de graissage est entrainée alors dans la même mesure hors du bain d'huile par le mouvement de glissement est en quelque sorte pompée dans la fente qui va en se rétrécissant. Du fait du rétrécissement de la section de la fente jusqu'à la valeur minimale de cette dernière, huile est ensuite expulsée latéralement de la fente et envoyée à un dispositif de distribution d'huile. Le dispositif de graissage a ainsi pour conséquence, à ce second point de vue, d'assurer le transport, lorsque la vitesse de rotation augmente, d'une quantité d'huile qui augmente progressivement. Mais il en résulte en même temps une tendance à ce que l'huile de graissage participe dans une mesure croissante au sou tien de la bague glissante, manière analogue à ce qui se produit, dans un palier lisse à graissage hydrodynamique, pour le tourillon qui est supporté par le lubrifiant lorsque s'accroît le mouvement de rotation.Mais, par différence avec le palier lisse, dans le dispositif de graissage selon ltinvention, cela n'est pas recherché, étant donné qu'un soulèvement de la bague glissante ctest-à-dire une augmentation de la valeur minimale de la fente, ne permet pas d'atteindre la valeur maximale du débit de fourniture d'huile. Du reste, cet inconvénient ne peut en fait se produire dans le cadre de la présente inventions car l'organe d'enlèvement de l'huile par frottement, qui est disposé sur la bague glissante, non seulement dirige vers le dispositif de distribution d'huile la quantité d'huile qui adhère à la bague glissante, mais exerce en même temps une pression sur cette bague, ce qui assure la valeur minimale faible souhaitée pour la fente comprise entre la bague glissante et la bague support. Normalement, ltendroit oA se trouve la dimension minimale de la fente a tendance, lorsque la vitesse de rotation augmente, à se déplacer en sens contraire du mouvement de rotation.Un organe d'enlèvement de l'huile par frottement disposé en un emplacement fixe empêche cela d'une manière simple de sorte que la délivrance de l'huile expulsée de la fente dans la region du minimum de cette dernière est toujours assurée vers le dispositif, prévu a cet effets de distribution d'huile. En résumé, on résout de façon efficace le problème de la présente invention par la mise en oeuvre de moyens étonnamment peu importants. En conséquence, l'invention offre des avantages économiques considérables, entant donne quelle permet une fabri- cation bon marché, un montage simple, une robustesse extrème en fonctionnement et que le dispositif ne demande pas d'entretien. I1 y a lieu d'insister en outre sur le fait que le dispositif selon l'invention ne demande en aucune manière, pour les organes, une place plus importante et une précision plus grande que les dispositifs traditionnels de graissage à baguez La bague glissante libre du dispositif de graissage en deux pièces doit être guidée de façon à ne pas pouvoir être déplacée par translation dans le sens axial. Ce dispositif de guidage peut à volonté attaquer la bague glissante sur sa surface périphérique extérieure ou sur sa surface périphérique intérieure. Une forme de réalisation préférentielle consiste en un collet et en une gorge annulaire correspondant au collet; disposés respectivement dans les surfaces périphériques se faisant face, de la bague glissante et de la bague support.Dans ce cas, le collet subdivise les surfaces en coin à effet hydrodynamique et provoque par ce moyen, suivant que ltagencement se fait au milieu ou sur le c8té, la répartition des quantités d'huile transportées dans la proportion correspondante dans des dispositifs de répartition d'huile qui sont placés des deux côtés ou d'un seul côté, latéralement par rapport aux surfaces en coin. L'invention sera décrite plus en détail ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: Fig. la est une vue en coupe d'un dispositif de graissage à bague monté sur un arbre, avec l'organe dtenlèvement de huile par frottement placé en haut et le dispositif de distribution d' huile placé de part et d'autre, Fig. 1 est urfe vue en bout du dispositif de graissage à bague selon la figure la;; Fig. 2 est ne vue on couru d'un dispositif de graissage a bague aves l'organe d'enlèvement de l'huile par frottement placé n haut et ?e dispositif c dieiribution de huile placé d9un soul sêtè; Figs 3, 4 et 5 sont des vues en coupe pour différentes formes de réalisation du dispositif de guidage â action radiale de la bague glissante. Les figures la et 1b représentent un palier lisse muni da u dispositif de graissage en deux piecess selon une forme de réalisation particulièrement judicieuse. Le palier lisse est constitué de la maniere usuelle et se compose essentielLement du coussinet 1 portant les deux portées 2 et 3 en un matériau pour palier lisse, Entre les deux portees a été prévue, sur l'arbre 4, une bague support 5 qui joue non seulement un rôle dans le dispositif de graissage mais également le rôle, dans le palier fixe, d'un collet pour l'arbre. Sur la surface périphérique extérieure de la bague support 5 fixée sur l'arbre 4 est disposée une bague glissante libre 6. La bague glissante 6 est guidée par un collet 7 sur sa surface périphérique intérieure, collet qui s"engage dans une gorge annulaire 8 ménagée dans la surface périphérique extérieure de la bague support 5. Le guidage de la bague glissante 6 est assuré, dans ltexem- ple de réalisation représenté, sur sa surface périphérique intérieure, par la bague support 5, mais on peut aussi réaliser des dispositifs de guidage fixés sur le carter et qui coopèrent avec les côtés ou la surface périphérique extérieure de la bague 9lis- sante 60 En général, il est pas nécessaire de guider la bague glissante ó sur la totalité de sa périphérie. Dans le dispositif de guidage représenté, on a observé qutil est particulièrement avantageux d'assurer le guidage de la bague glissante 6 (voir figure lb) à peu pros sur la moitié de sa périphérie0 Par ce moyen, on évite, avec une certitude suffisante, un mouvement d' oscillation de la bague glissante. Pendan le fonctionnement, la bague support 5 et la bague glissante 6 plongent à la partie infèrieure dans un bain d'huile dont la surface doit être voisine du bord supérieur du perçage 9 ménagé dans le corps 1 de coussinet. Ainsi que cela a déjà été exposé en détail, l'huile est transformée de deux manières jusque dans les canaux 10 et 11 de répartition d'huile qui sont disposés des deux côtés d dispositif de graissage en deux pièces:: 1 / L'huile gui adhère a la bague glissante est envoyée dans les canaux 10 et 11 de distribution d'huile par l'intermé diaire de l'organe 12 destiné à assurer l'enlèvement de l'huile par frottement, organe qui est fixé sur le carter 1 dans une position réglable dans le sens vertical 20/ Les surfaces qui forment un coin (voir figure lb), entre la bague glissante 6 et la bague support 5 transportent lt huile par un effet hydrodynamique et la délivrent aux canaux 10 et 11 de distribution d'huile dans la région du minimum de dimension de la fente comprise entre la bague glissante et la bague support. Dans le cas de canaux 10 et 11 de distribution d'huile dise posés des deux côté du dispositif de graissage en deux pièces, il est judicieux de placer le guide de la bague glissante 6, cXest-à- dire le collet 7 et la gorge annulaire 8 au milieu des surfaces périphériques, étant donné que > par ce moyen on divise par moitié les surfaces en coin et que l'huile transportée est envoyée à peu près sous des quantités égales dans les deux canaux de distribution d'huile. Il va de soi qu'on peut aussi prévoir un seul canal de fc tribution d'huile à côté du dispositif de graissage en deux pièces. Une forme de réalisation possible est représentée dans la figure 2. On voit, dans cette représentation partielles la portée 13 la bague support 14 et la bague glissante 15. Le dispositif de guidage de la bague glissante 15, ctest-à-dire le collet 16 et la gorge annulaire 17 doit alors être prévu naturellement, de préférence, près du côté opposé au canal 18 de distribution d'huile, des surfaces périphériques de la bague support et de la bague glissante de manière que huile ne soit expulsée de la fente en coin allant en se rétrécissant que du côté tourné vers le canal 18 derépartitxn d'huile. L'organe 19 d'enlevement de l'huile par frottement est également réalisé de manière à assurer une délivrance de l'huile enlevée par frottement sur la bague glissante 15 presque d'un sêul côté, vers le canal 18 de distribution huile. Les figures 3 4 et 5 représentent des formes de réalisation préférentielles pour le cas particulier où on assure le gui dage à action radiale de la bague glissante par la bague support, sur Ja surface périphérique intérieure de la bague glissante. En l'espèce > la figure 3 représente le cas où le collet 20 est réalisé sur la surfaxe périphérique extérieure de la bague sup port 21 avec une gorge annulaire correspondante 22 dans la bague glissante 23. Ceci correspond à la disposition inverse de celle représentée dans la figure la. Dans les deux cas, le montage peut être assuré, lorsque la bague glissante a un diamètre qui n'est que de peu supérieur à celui de la bague supporta en réalisant la bague glissante de manière qu'elle puisse être ouverte par pivo tement autour d'une articulations ou en la réalisant de manière qutelle puisse être séparable en plusieurs parties grâce à toute autre disposition. Si on attribue de l'importance par exemple du point de vue du silence du fonctionnement > à une surface périphérique ext*" rieure unie et ininterrompue pour la bague glissante, la figure 4 représente un moyen possible de réaliser un montage simple. Sur la surface périphérique intérieure de la bague glissante 24, on a prévu un collet 25 et dans la bague support, une gorge annulaire 26 ajustée. La bague support se conpose de deux moitiés 27 et 28 et peut se divisera lors du montage, suivant le plan du dispositif de guidage. On obtient également une surface périphérique extérieure unie ininterrompue pour la bague glissante loriquet selon la figure 5 le dispositif de guidage radial se compose de deux gorges annulaires 29 et 30 se faisant face, réalisées dans les surfaces pé- riphériques en regard de la bague glissante 31 et de la bague sup- port 32 avec une bague élastique 33 logée dans l'une des rainures. RVEND ICATTONS 1.- Un dispositif de graissage à bague réalisé sous la forme d'un dispositif de graissage à immersion en particulier pour les arbres tournant à grande vitesses caractérise en ce zen que le dis- positif de graissage est réalisé en deux pièces, un bague support étant fixée sur l'arbre avec montée sur sa surface périphérique extérieure, une bague glissante libre d'un diamètre qui n'est que très peu supérieur à celui de la bague support et qui est guidée de manière à ne pas pouvoir se déplacer par translation dans le sens axial, le dispositif comportant un organe monté à la partie supérieure qui enlève l'huile par frottement de la bague glissante libre. 2.- Un dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de guidage se compose d'un collet disposé sur la surface périphérique extérieure de la bague support ou sur la face de la bague frottante qui fait face à cette surface périphérique extérieure de la bague supports et d'une gorge annulaire correspondant au collet et ménagée dans la surface périphérique en regard 3.- Un dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de guidage se compose de deux gorges annulaires placées en regard l'une de l'autre et nénagées dans les surfaces périphériques se faisant face de la bague support et de la bague glissantes et d'une bague élastique logée dans lBune des gorges. 4. Un dispositif selon l'une des revendications i à 3, caractérisé en ce que le diamètre de la bague support et celui de la bague glissante sont tels que soit assuré un guidage de la bague frottante à peu près sur la moitié de sa périphérie. 5. Un dispositif selon les revendications 2 et 4, carasteZ risé ence ge@pourle montage de la bague glissante sur la bague supports la bague glissante est réalisée de manière à pouvoir s'ouvrir par pivotement ou bien à se diviser. 6.- Un dispositif selon les revendications 2 et 4 caracté- risé en ce que pour le montage de la bague glissante sur la bague support, cette dernière est réalIsée de manière à pouvoir etre dit visée selon le plan du dispositif de guidage