Brevet FR2023895A1 — publié le 19700821

La présente invention concerne les paliers à coussinets à fluide du type dans lequel un fluide sous pression est alimenté à partir d'une source extérieure dans un coussinet délimité entre un élément de palier extérieur et un élément de palier intérieur. L'invention concerne en particulier un élément extérieur pour un palier dudit type. Dans de tels paliers, le fluide est normalement alimenté vers le coussinet à travers une série d'orifices distribués autour de la surface limitant le coussinet de l'un desdits éléments de paliers Dans le brevet anglais n" i 099 56,0 de la Demanderesse, est décrit un palier à coussinet à fluide dans lequel le fluide est alimenté au coussinet à travers une série de fentes radiales distribuées sur la circonférence de la surface délimitant le coussinet de l'un des éléments de palier. Lors de la fabrication de paliers à coussinets à fluide, on cherche à construire des éléments extérieurs, par exemple des stators destinés à coopérer avec un arbre plein constituant l'é- lément intérieur du palier, se présentant sous forme d'un ensemble compact et résistant qui permet un montage en usine sans nécessiter un travail avec de faibles tolérances pour son assemblage. Mais l'homme de l'art sait que les dimensions des coussinets à fluide et que les canaux d'alimentation des paliers dudit type sont normalement très réduits, par exemple de l'ordre de quelques centièmes de millimètre. L'invention a pour objet de concevoir un élément de palier extérieur pour des paliers à coussinets à fluide qui peut etre fabriqué sans difficulté avec une haute précision et etre assemblé ensuite par des ouvriers peu spécialisés pour obtenir un ensemble définitif robuste qui nécessite peu de matière et qui est de dimensions réduites pour pouvoir remplacer, dans certains cas, le roulement à billes. L'élément de palier selon l'invention comprend un premier élément annulaire présentant une surface radiale, un deuxième élément annulaire présentant une surface radiale butant contre la surface radiale dudit premier élément annulaire, au moins l'une desdites surfaces radiales présentant, à des intervalles angulaires, des évidements axiaux pour obtenir, entre lesdites surfaces radiales coopérantes, une série de fentes radiales et une enveloppe extérieure annulaire entourant lesdits éléments annulaires et qui maintient ceux-ci dans leur position d'alignement et de butée. Le nombre d'éléments annulaires logés à l'intérieur de l'enveloppe extérieure n'est pas limité à deux et l'élément de palier peut comporter trois ou un nombre supérieur à trois d'éléments annulaires montés bout à bout et dans des positions coaxiales, Suivant un mode de réalisation préféré, l'élément de palier selon l'invention comprend un troisième élément annulaire et une première série de fentes est ménagée entre ledit premier et ledit deuxième élément et une deuxième série de fentes entre ledit deuxième et ledit troisième élément annulaire. L'extrémité intérieure des fentes communique avec le coussinet à fluide du palier et l'extrémité extérieure desdites fente communique avec un canal d'alimentation annulaire commun pour les fentes d'une série de fentes qui est ménagé entre lesdits éléments annulaires et ladite enveloppe extérieure. Suivant un autre mode de réalisation, l'élément de palier selon l'invention comprend plusieurs séries de fentes et un nombre correspondant de canaux d'alimentation annulaires communiquant entre eux par un ou plusieurs canaux axiaux pratiqués dans l'un desdits éléments annulaires. Lesdits éléments annulaires peuvent etre retenus, à l'intérieur de l'enveloppe, par un simple effet de frottement ou par des moyens de retenue mécaniques convenables, mais suivant un mode de réalisation préféré l'élément de palier selon l'invention comprend, au moins, deux éléments annulaires logés bout à bout dans l'alésage de ladite enveloppe extérieure et qui sont maintenus à l'intérieur de l'enveloppe par des parties de celle-ci repliées contre les deux éléments annulaires ou les deux éléments annulaires extérieure D'autres réalisations et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre en se référant aux dessins annexés montrant, à titre d'exemples, deux modes de réalisation d'un palier axial à coussinet à fluide. Sur ces dessins Fig. I est une vue en coupe axiale d'un premier mode de réalisation d'un palier selon l'invention comprenant une seule série circonférentielle de fentes d'alimentation, Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1, Figure 3 est une vue en coupe axiale d'un deuxième mode de réalisation du palier selon l'invention comprenant deux séries circonférentielles de fentes o'alimentation, et Figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3 Comme on le voit aux figures 1 et 2, le palier à coussinet à fluide selon l'invention comporte un premier élément annulaire 1, un deuxième élément annulaire 2 et une enveloppe extérieure re annulaire 3 Ledit premier élément annulaire 1 présente une surface radiale 4 munie de quatre évidements axiaux parallèles 5 diamétralement opposés Ledit élément annulaire 2 présente une surface radiale plane 6. Lorsque les deux dits éléments annulaires 1 et 2 sont assemblés dans le passage 7 de l'enveloppe 3 avec leurs surfaces 4 et 6 coaxialement alignées et butant l'une contre l'autre, on obtient, entre les deux éléments annulaires 1 et 2, une série circonférentielle de fentes 8 ouvertes par leur extrémité inférieure dans un coussinet 9 du palier délimité entre les surfaces intérieures 10 des éléments 1 et 2 et la surface extérieure Il d'un arbre plein 12 constituant l'élément intérieur du palier. Chaque élément 1 et 2 comprend un évidement annulaire 13 et, lorsque les éléments 1 et 2 sont assemblés avec ladite enveloppe 3, les évidements 13 forment un passage d'alimentation annulaire 14 communiquant avec l'extrémité extérieure de toutes les fentes d'alimentation 80 L'enveloppe 3 comprend des orifices opposés 15 pour l'alimentation d'un fluide sous pression à partir d'une source extérieure. Pour faciliter l'assemblage des éléments annulaires 1 et 2 et pour maintenir ceux-ci dans leur position angulaire respective correcte, le palier comprend des moyens de verrouillage constitués par une aiguille 16 engagée dans des trous alignés, pratiqués dans les éléments 1 et 2 Lorsque les éléments annulaires sont rnontés à l'intérieur de l'enveloppe 3, des parties réduites 17 du bord de l'enveloppe 3 sont repliées sur la périphérie voisine des éléments 1 et 2 pour maintenir ceux-ci étroitement dans leur position de service. Le palier représenté aux figures 3 et 4 comprend un premier élément d'extrémité annulaire 18, une enveloppe intermédiaire annulaire 19, un deuxième élément d'extrémité annulaire 20 et une enveloppe extérieure annulaire 21. 'Entre l'élément d'extrémité 18 et l'élément intermé- di aire 19 est ménagée une série circonférentielle de fentes 22 et, entre l'élément intermédiaire 19 et l'élément d'extrémité 20, une série circonférentielle de fentes 230 L'extrémité de chaque fente des deux séries communique avec un coussinet à fluide commun 24 et les extrémités extérieures desdites fentes communiquent -avec des passages d'alimentation annulaires 25, 26 respectivement, délimités par les deux éléments voisins correspondants. L'élément intermédiaire comporte également des canaux axiaux 27 obtenus par un découpage de l'élément 19 dans des plans 28 et qui relient les passages d'alimentation 25, 26 à des orifices d'alimentation communs 29. Les éléments 18, 19 et 20 sont verrouillés contre toute rotation relative par une goupille traversant un trou pratiqué dans l'élément 19 et qui est engagéedans des trous pratiqués dans les éléments -18 et 20. Les éléments 18, 19 et 20 sont maintenus en direction axiale par une partie repliée 31 du bord de len- veloppe 21 contre la périphérie des éléments d'extrémité 18 et 20. La série de fentes représentée aux figures 1 et 2 ou les deux séries de fentes représentées aux figures 3 et 4 sont réalisées par le découpage d'évidements dans les surfaces butant l'une contre l'autre et par l'orientation des éléments voisins, de manière que chaque évidement soit situé en regard d'un évidement ou d'une partie pleine de l'autre élément voisin, Les deux ou nombreux éléments logés à l'intérieur de l'enveloppe extérieure peuvent présenter le même diamètre intérieur ou extérieur et comprennent tous des surfaces cylindriques continues0 Ladite enveloppe peut être intérieurement et extérieurement cylindrique et, étant donné qu'elle ne sert qu'à guider radialement les autres éléments annulaires et à maintenir ceuxci en direction axiale, sa paroi peut titre relativement mince et elle peut être constituée par un manchon, par exemple une section d'un tube. Il est facile de monter les éléments dans l'alésage lisse de ladite enveloppe et, ensuite, de replier les extrémités de l'enveloppe en direction radiale pour verrouiller les deux ex trémités des éléments annulaires. Pour obtenir une construction compacte, la périphérie extérieure des éléments annulaires est de préférence découpée ou arrondie en 32 pour recevoir la partie repliée de l'enveloppe extérieure. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, on peut y apporter de nombreuses modifications de détails, sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. R R V E N D I C A T I 0 N s REVENDICATIONS 10 - Elément de palier extérieur pour palier à coussinet à fluide caractérisé en ce qu'il comprend un premier élément annulaire présentant une surface radiale, un deuxième élément annulaire présentant une surface radiale butant contre la surface radiale dudit premier élément annulaire, au moins l'une desdites surfaces radiales présentant, à des intervalles angulaires, des evidements axiaux pour obtenir, entre lesdites surfaces radiales coopérantes une série de fentes radiales, et une enveloppe extérieure annulaire entourant lesdits éléments annulaires et qui maintient ceux-ci dans leurs positions d'alignement et de butée. 2" - Elément de palier suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'extrémité extérieure desdites fentes communique avec un canal d'alimentation annulaire commun pour les fentes d'une série de fentes et qui est ménagé entre lesdits éléments annulaires et ladite enveloppe extérieure. 3 - Elément de palier suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs séries de fentes et un nombre correspondant de canaux d'alimentation annulaires communiquant entre eux par un ou plusieurs canaux axiaux pratiqués dans l'un desdits éléments annulaires. 40 - Elément de palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux éléments annulaires logés bout à bout dans l'alésage de ladite enveloppe extérieure et qui sont maintenus à l'intérieur de l'enveloppe par des parties de celle-ci repliées contre les deux éléments annulaires ou les deux éléments annulaires extérieurs. 50 - Elément de palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de verrouillage situés entre les éléments annulaires voisins et qui empêchent tout pivotement en direction angulaire entre ceux-ci.