Brevet FR2123468A1 — publié le 19720908

l'invention concerne une turbine de filature qui tourne dans un carter en dépression, dont la paroi arrière est munie d'un perçage traversé par l'axe de la turbine pivoté indirectement. 5 II est connu de disposer les turbines de fila ture dans un carter fermé, pour assurer la dépression nécessaire au filage, dépression qui est engendrée généralement par la rotation de la turbine. Il est en outre souvent indispensable de relier la chambre de turbine à une conduite d'aspiration 10 pour maintenir la dépression à un niveau suffisant. Les entrées d'air parasite dans le carter doivent être évitées dans toute la mesure possible afin que la dépression reste constante. Il est connu de monter l'axe de la turbine directement dans le carter dans des roulements à billes. Le 15 risque d'entrée d'air parasite par l'interstice subsistant à la traversée de l'axe de la turbine dans le carter est ainsi moins grand, car les roulements lubrifiés à la graisse agissent à la façon d'un joint d'étanchéité sur toute leur longueur. Il peut arriver toutefois que, sous l'effet de la 20 succion d'air vers l'intérieur du carter, la graisse des roulements de la turbine pénètre dans la chambre et y provoque des souillures. Au bout d'un certain temps de service, les paliers de la turbine peuvent souffrir de plus d'un manque de graisse conduisant à une usure prématurée. 25 Pour cette raison, on a proposé récemment de remplacer le pivotage direct par un pivotage indirect de l'axe de la turbine, qui est par exemple guidé et entraîné -dans l'interstice cunéiforme entre deux paires de galets d'appui. Avec une telle forme de réalisation, le lubrifiant 50 des paliers de la turbine ne risque plus d'être aspiré par la dépression régnant dans le carter. Dans ce mode de construction, il est néanmoins difficile d'empêcher l'air parasite d'entrer dans la chambre de filage à travers la paroi arrière du carter. 35 Eu égard aux tolérances de fabrication, le perçage pratiqué dans la paroi arrière du carter doit être nettement plus gros que le diamètre de l'axe de la turbine ou d'une collerette de la turbine. Il subsiste donc obligatoirement un interstice, à travers lequel de l'air parasite peut pénétrer à l'inté-40 rieur du carter. Lorsque l'axe de la turbine tourne sur des 72 02698 2 2123463 galets d'appui, il est certain que leurs garnitures sont soumises à une certaine usure. Leur diamètre diminue en cours de service, de sorte que la position de l'axe de la turbine par rapport au perçcage de la paroi arrière du car-5 ter change au moins légèrement. Ceci est l'une des raisons pour lesquelles il n'est pas possible de maintenir à cet emplacement l'interstice annulaire suffisamment faible pour éviter l'entrée d'air parasite. Avec ce mode de construction utilisant un pivotage indirect, il fallait donc 10 accepter jusqu'à présent les entrées d'air parasite, particulièrement défavorables pour la formation du fil ainsi que pour le reste de 1'opération de filage et conduisant à un abaissement de la dépression dans le carter. L'invention a pour but de réaliser une turbine 15 de filature du type précité, dans laquelle l'entrée d'air parasite est évitée dans une large mesure sans qu'il soit nécessaire d'abaisser les tolérances de fabrication au-dessous d'une valeur compatible avec une production en séries. L'invention réside en ce qu'à l'intérieur du perçage 20 et/ou dans la zone y faisant suite il est prévu des chambres de retenue d'air entre la paroi arrière du carter et le ou les éléments en rotation. Par cette mesure, on obtient une étan-chéité plus efficace sans diminution de l'interstice annulaire lui-même., 25 Dans une forme de réalisation simple, les faces postérieures de la turbine de filature montée au voisinage de la paroi arrière du carter et/ou une collerette y faisant suite sont munies de gorges annulaires, de préférence en V. Dans cette forme de réalisation, l'action d'étanchéité 30-est accrue si la paroi arrière du carter et/ou le perçage comportent des gorges annulaires complémentaires, pareillement en V de préférence. On peut créer ainsi une pluralité de chambres de retenue d'air, qui rendent l'étanchéité notablement plus efficace. 35 Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, il est prévu une ou plusieurs garnitures, de préférence en matière plastique, qui sont munies du perçage et insérées dans la paroi arrière du carter. L'avantage de cette disposition réside en ce qu'il n'est pas nécessaire 40 d'observer des tolérances trop étroites lors de la fabrication 72 02698 5 2123168 du carter, tandis que la ou les garnitures peuvent être exécutées facilement et de façon relativement exacte® Dans une forme de réalisation simple de 1sinventions le perçage de la ou des garnitures correspond à l'élément 5 qui le traverse, savoir à l'axe de la turbine ou à une collerette entourant cet axe, cependant que la ou les garnitures sont formées d'un matériau possédant de bonnes propriétés de glissement. De ce fait, le perçage peut être maintenu relativement petit, étant donné qu'en raison des 10 propriétés de glissement particulières un frottement entre l'élément rotatif et les garnitures pendant la période de rodage reste acceptablee Selon une autre forme d'éxecution de lfinvention, la garniture est fixée dans la paroi arrière du car-15 ter de telle façon que son perçage puisse être aligné sur l'axe de la turbine® Il est possible ainsi de maintenir le perçage à une tolérance relativement étroite vis-à-vis de l'élément qui le traverse, c!est-à-dire de l'axe ou d'une collerette de la turbine de filature, car le cen-20 trage peut être rattrapé ultérieurement* Dans une variante de réalisation de lfinvention,le perçage de la garniture cylindrique est excentré par rapoort à sa circonférence insérée de manière à "oouvoir tourner dans la paroi arrière du carter. Pour aligner le perçage sur l'axe de la turbine, 25 il suffit alors de faire tourner la garniture dans la paroi arrière du carter. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la garniture est munie d'un bord s'appliquant sur la paroi du carter et peut être alignée concentrique-30 ment sur l'axe de la turbine au moyen de calibresc Ces calibres, qui s'ajustent de préférence sur les paliers de l'axe de la turbine, permettent un positionnement central exact du perçage de la garniture<> Pour accroître encore davantage lsaction 35 d1étanchéité, même avec des interstices annulaires étroits, il est recommandé de munir la garniture de rainures . annulaires, dans lesquelles s'engagent les nervures cylindriques d'une pièce rotative réunie à la turbine de 'filature ou à son axe. La pièce rotative peut être d'un seul 40 tenant avec la turbine de filature et disposée à 1-intérieur 72 02698 4 2123468 ou à l'extérieur du carter. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pièce rotative réunie à la turbine de filature est agencée en dispositif de véhiculage d'air refoulant vers l'ex-5 térieur. Il en résulte un accroissement supplémentaire de l'action d'étanchéité, étant donné qu'à l'intérieur de l'interstice annulaire peut être engendré un courant d'air dirigé vers l'extérieur, qui empêche au moins l'entrée d'air parasite, ou est mène en mesure d'élever la dépression dans 10 le carter par aspiration d'air. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente en coupe partielle 15 une première forme de réalisation de l'invention. La figure 2 représente en coupe partielle une deuxième forme de réalisation de l'invention. La figure 3 est une vue partielle en coupe d'une forme de réalisation analogue à celles des figures 20 1 et 2. La figure 4- représente en coupe une variante de réalisation de l'invention. La figure 5 représente en coupe partielle encore une autre forme de réalisation. 25 La figure 6 représente en coupe partielle une autre forme de réalisation de l'invention. La figure 7 représente en coupe partielle encore une autre forme de réalisation de l'invention. La figure 8 est une vue en coupe d'une forme 30 de réalisation de l'invention analogue à celle de la figure 7. La figure 1 représente une forme de réalisation de l'invention, comportant une turbine de filature 1 qui est disposée à l'intérieur d'un carter 2 formant une cham-35 bre de filage dans laquelle une dépression règne pendant l'opération de filage. Sur la face antérieure de la turbine 1, le carter 2 est fermé hermétiquement de manière non représentée, au moyen d'un couvercle rabattable ou pivotable. La dépression à l'"intérieur du carter peut être engendrée par la rotation de la turbine de filature 1. Pour obtenir 40 02698 5 2123463 ou accroître la dépression, il est sDUvent nécessaire de prévoir dans une paroi du carter 2 un ou plusieurs raccords 3 pour une conduite d'aspiration d'air. La turbine de filature 1 est munie d'un axe 4-, qui traverse la paroi arrière 5 du carter 2 et est pivoté indirectement à l'extérieur du carter 2 dans un palier pneumatique, ou sur deux paires de galets d'apnui ou organes analogues. La paroi arrière 5 du carter est pourvue d'un appendice tubulaire 6, conportant un perçage 7 pour le passage de l'axe 4- de la turbine. Pour les motifs susmentionnés, notamment en raison des tolérances de fabrication nécessaires pour une production en séries, le perçage 7 est dinensionné de telle sorte qu'il subsiste un intertice annulaire entre sa paroi et l'axe 4- de la turbine. Pour empêcher l'air parasite de parvenir à l'intérieur du carter 2 à travers cet interstice annulaire, il est prévu à la suite de ce&ii-ci plusieurs chambres de retenue d'air successives 3. La face inférieure de la turbine de filature 1, voisine de la face interne de la paroi arrière 5 du carter, est munie, à cet effet, de gorges annulaires 9, en V. Ces chambres de retenue d'air 8 perturbent le courant d'air susceptible de s'établir, de sorte que l'entrée d'air parasite est au moins notablement évitée. La figure 2 représente une forme de réalisation de l'invention, qui correspond à la précédente dans sa fonction, mais comporte des chambres de retenue d'air 10, situées directement dans la zone du perçage 7 de la paroi arrière 5 du carter. Le perçage 7? logé dans un appendice tubulaire 6 de la paroi 5 du carter, est pourvu de gorbes annulaires 11, en V, auxquelles sont associées des çorges annulaires complémentaires 12 de la collerette 13 de la turbine 1 s'engageant dans le perçage 7. De cette manière sont réalisées des chambres de retenue d'air 10 de section approximativement rectangulaire. 72 02698 6 2123463 Dans la forme de réalisation selon la figure 3, la face postérieure de la turbine de filature 1 est munie de gorges annulaires 9, en V comme dans la forme de réalisation de la figure 1. Les pointes subsistant entre les gorges 5 annulaires 9 s'engagent dans des gorges annulaires 14 pratiquées dans la face interne de la paroi arrière 5 du carter. Il se forme ainsi une sorte de joint labyrinthe, qui fait suite, vers l'intérieur du carter 2, au perçage 7 de la paroi arrière traversée par une collerette 15 de la turbine 1. 10 Comme dans la forme de réalisation suivant la figure 2, le perçage 7 est pourvu de gorges annulaires 11, créant des chambres de retenue d'air 10. La collerette 15 de la turbine 1 est toutefois lisse dans cette forme de réalisation. Dans sa fonction, la forme de réalisation sui-15 vant la figure 4 correspond sensiblement à celle de la figure 2. Le perçage 7, traversé par l'axe 4 de la turbine 1 ou par une collerette 16 entourant cet axe, est muni, comme précédemment, de gorges annulaires 11 délimitant plusieurs chambres successives de retenue d'air. Dans cette forme de 20 réalisation, le perçage 7 muni des gorges annulaires 11 est logé toutefois dans une garniture cylindrique 17, susceptible de tourner dans la paroi arrière 5 du carter ou dans l'appendice annulaire 6. Le perçage 7 est excentré par rapport à la circonférence de la garniture 17• Avant de 25 mettre en place la turbine de filature 1 avec son axe '!, on fait tourner la garniture 17 pour amener le perçage 7 en coïncidence exacte avec l'axe de rotation. Il est possible ainsi d'ajuster le perçage 7 à la collerette 16 avec une précision suffisante permettant d'obtenir un interstice 30 annulaire très petit. Pour interdire encore plus efficacement l'entrée d'air parasite, on peut, à la place des gorges annulaires 11, pratiquer dans le perçage 7 des rainures hélicoïdales continues, dans lesquelles la rotation de la turbine de filature 35 donne naissance à un courant d'air dirigé vers l'extérieur. Cette transformation peut être effectuée également de manière analogue pour les formes de réalisation selon les figures 1 à 3. Dans la forme de réalisation suivant la figure 5, 40 il est prévu pareillement une garniture 18, de préférence en 72 02698 7 2123468 matière plastique, qui est emboîtée dans la paroi arrière 5 du carter 2 et munie d'un perçage 19 pour la traversée de l'axe 4- de la turbine. Le perçage 19 de la garniture 18 est exécuté en gradins de diamètre décroissant de l'intérieur vers 5 l1" extérieur du carter. La turbine de filature 1 porte une collerette 20, possédant également des gradins de diamètre correspondant. Il se forme de cette manière, le long du perçage 19, des chambres de retenue d'air constituant un joint d'étanchéité à gradins. La bague de plus gros diamètre 10 de la collerette 20 faisant directement suite à la turbine de filature 1 est aménagée, à l'aide d'ailettes 21 ou d'organes analogues, en un dispositif de véhiculage d'air qui engendre lors de la rotation de la turbine un courant d'air allant de l'intérieur vers l'extérieur du carter à travers 15 l'interstice annulaire à gradins entre le perçage 19 et la collerette 20. Dans cette forme de réalisation de l'invention, l'action des chambres de retenue d'air est renforcée par le dispositif de véhiculage d'air supplémentaire, qui peut être établi , soit pour l'obtention d'un état d'équilibre 20 dans l'interstice annulaire entre le perçage 19 et la collerette 20, soit pour une aspiration d'air supplémentaire à l'intérieur du carter 2, de sorte que la dépression devient encore plus forte. La figure 6 montre mie forme de réalisation de 25 l'invention, dans laquelle la paroi arrière 5 du carter est pourvue de deux garnitures 22, 23 séparées l'une de l'autre. Ces deux garnitures 22 et 23 présentent la forme de cuvettes et enferment entre elles une cavité 24-, qui se trouve au voisinage de la collerette 25 de la turbine 1. Les garni-30 tures 22 et 23 sont exécutées en un matériau possédant de bonnes propriétés de glissement et munies de perçages 26 correspondant sensiblement au diamètre de la collerette 25. Il se forme de ce fait un interstice annulaire très petit, cependant qu'en raison des bonnes propriétés de glissement, 35 un frottement reste acceptable pendant la période de rodage entre la collerette 25 et les perçages 26 des deux garnitures 22 et 23. Après la période de rodage, la collerette 25 tourne librement de sorte que le frottement disparaît totalement. 4-0" La forme de réalisation suivant la figure 7 72 02698 8 2123468 comporte une garniture 27, pareillement en matière plastique de préférence, qui est insérée dans la paroi arrière 5 du carter et possède un perçage 29 à tolérance très étroite par rapport à la collerette 28 de la turbine 1. La garniture 27 5 s'applique de l'intérieur par une face sur la paroi arrière 5 du carter à laquelle elle est fixée de façon régable au moyen de vis. Grâce à cette faculté de réglage, l'interstice annulaire entre le perçage 29 et la collerette 28 peut être très petit, malgré des tolérances de fabrication suffisamment 10 larges pour une production en séries. Avant la mise en place de la turbine de filature 1 ou l'introduction de son axe 4, la garniture 27 est centrée exactement sur l'axe de rotation de la turbine à l'aide d'un calibre particulier. Ce calibre prend appui avantageusement dans les paliers non représentés 15 de la turbine. Ce réglage élimine les tolérances de fabrication susceptibles d'être gênantes. Il ne peut donc pas arriver que la collerette 28 se grippe sur la paroi du perçage 29 si l'interstice annulaire est de très petites dimensions. A elle seule, cette réduction de l'interstice 20 annulaire empêhe dans une large mesure les entrées d'air parasite. Pour obtenir une sécurité supplémentaire, la garniture 27 est pourvue de rainures annulaires 30, dans lesquelles s'engage une pièce rotative 31 de profil complémentaire, emboîtée sur l'axe 4 de la turbine. Il se forme de ce 25 fait, entre la garniture fixe 27 et la pièce rotative 31, un joint d'étanchéité à gradins, qui rend encore plus difficile l'entrée d'air parasite dans le carter 2. Dans sa fonction de principe, la forme de réalisation suivant la figure 8 correspond à celle de la 30 figure 7« Une garniture centrable 32 est fixée de l'extérieur par des vis à la paroi arrière 5 du carter. Cette garniture 32 peut être en tôle emboutie, par exemple. Son centrage est effectué au moyen d'un calibre particulier, qui prend appui sur des paliers ou parties de paliers non représentés de 35 l'axe 4 de la turbine, de façon que le perçage 33 de la garniture n'a besoin d'être que légèrement plus gros que le diamètre de l'axe 4 de la turbine. Comme précédemment, la diminution notable de l'interstice annulaire entre le perçage 33 et l'axe 4 de la turbine s'oppose déjà dans une large mesure 40 à l'entrée d'air parasite. Comme dans la forme de réalisation 72 02698 9 2123468 selon la figure 7, la garniture 32 est munie sur sa face interne d'une rainure annulaire 34-, dans laquelle s'engage une appendice cylindrique 35 de la face postérieure de la turbine de filature 1, de sorte qu'il se forme dans ce cas également 5 un joint d'étanchéité à gradins dont les chambres de retenue d'air rendent encore plus difficile l'entrée d'air parasite. Dans toutes formes de réalisation de l'invention, les éléments tournants peuvent être agencés eux-mêmes en dispositifs de véhiculage d'air, ou porter des dispositifs *10 de véhiculage d'air supplémentaires engendrant dans l'interstice annulaire un courant d'air dirigé vers l'extérieur. 72 02698 10 z123468 REVENDICATIONS 1. Turbine de filature qui tourne dans un oarter en dépression dont la paroi arrière est munie d'un perçage traversé par l'axe de la turbine pivoté indirectement, ladite 5 turbine étant caractérisée en ce qu'à l'intérieur du perçage (7,19) et/ou dans la zone y faisant suite, il est prévu des chambres de retenue d'air (8,10) entre la paroi arrière (5) du carter et le ou les éléments en rotation (1,13,16,20, 25,31). 10 2. Turbine de filature suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les faces postérieures de la turbine (1) montée au voisinage de la paroi arrière (5) du carter et/ou une collerette (13) y faisant suite sont munies de gorges annulaires (9,12). 15 3» Turbine de filature suivant la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que la paroi arrière (5) du carter et/ou le perçage (7) sont pareillement munis de gorges annulaires (11,14) de préférence de forme identique. 4. Turbine de filature suivant la revendication 20 1, caractérisée en ce qu'il est prévu une ou plusieurs garnitures (17,18,22;23, 27, 32), de préférence en matière plastique, qui sont munies du perçage (7,19,26,29,33) et insérées dans la paroi arrière (5) du carter. 5. Turbine de filature suivant la revendication 25 4, caractérisée en ce que le perçage (26) de la ou des garnitures (22,23) correspond approximativement à l'élément qui le traverse, savoir à l'axe (4) de la turbine (1) ou à line collerette (25) entourant cet axe, cependant que la ou les garnitures sont formées d'un matériau possédant de bonnes 30 propriétés de glissement. 6. Turbine de filature suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la garniture (17,27,32) est fixée dans la paroi arrière (5) du carter de telle façon que son perçage (7>29,33) peut être aligné sur l'axe (4) ou la col- 35 lerette (16,28) de la turbine (1). 7. Turbine de filature suivant la revendication 5♦caractérisée en ce que le perçage (7) de la garniture cylindrique (17) est excentré par rapport à sa circonférence insérée de manière à pouvoir tourner dans la paroi arrière (5) du carter. 40 8. Turbine de filature suivant la revendication 6, 72 02698 -il 2123468 caractérisée en ce que la garniture (27,32) est munie d'un "bord s'appliquant sur la paroi arrière (5) du carter et peut être alignée concentriquement sur l'axe (4) de la turbine au moyen de calibres. 5 9« Turbine de filature suivant la revendication 8, caractérisée en ce que la garniture (27,32) ou la paroi arrière (5) du carter est munie de rainures annulaires (30, 34), dans lesquelles s'engagent les nervures cylindriques d'une pièce rotative (31,35) réunie à la turbine de filature 10 (1) ou à son axe (4). 10. Turbine de filature suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le perçage (19) de la paroi arrière (5) du carter ou de la garniture (18) et la collerette (20) de la turbine vont en s'effilant en gradins 15 vers l'extérieur. 11. Turbine de filature suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la pièce rotative (20) réunie à la turbine (1) est agencée en dispositif de véhiculage d'air(21) refoulant vers l'extérieur.