Brevet FR2126162A1 — publié le 19721006

La présente invention se rapporte à un joint pour c@@@@s de lamin@ir et elle concerne plus particulièrement l'é ta@ch@i du côt@ de le table des paliers des tourillons des c@lin@res @'@@@@i ou de traveil des laminoirs. @ne et@@chéitè ap@ropriée et sûre des paliers de laminoirs est d'une importance décisive, notamment du fait des frais considérables qui résultent de la défaillance des paliers de cylindres. Ceci est valable pour les paliers lisses qui sont encore quelquefoie utilisés, aussi bien que pour les roulements coûteus, qui sont de plus en plus employés pour cette fonction. On connaît déjà divers joints d'étanchéité du côté de la table pour paliers de laminoirs. En général on utilise des labyrinthes à une ou plusieurs chicanes, en aval desquels o@ @@oute @ans la plupart des cas en avel, un @utre organe @'@t@nchéité @imple, par exemple ou une bague d'étanchéité @@@r@@e, simple ou dou@le, avec une chambre à graisse, usinée entre les @euz @@éments @e la b@ ue double, une bague torique, une ba@ue en chevron, une ba@ue en feutre, ou encore une bague en matié@e plastique à a@@ui axi@l et à surface d'étanchéité interrompue. L'effet d'ét@nchéité qu'on exige de ces combinaisons de joints -la fermeture totale de la chambre du palier- ne pouv@it jus@u'à présent être atteint que partiellement. Fréquemment, il @'est pas possible @'eviter la pénétration d'impuretés et/ou de liquides dans les paliers, notamment dans le ces des sollicitations extrêmes @es laminoirs, de sorte que, en cas de p@n@tration d'humidité, le lubrifiant du palier perd ses qu lités lubrifiantes, les éléments des portées rouillent, et de ce @@it, l@ les@évité des portées est réduite ; s'il s'in- filtre des p@illet@es méralliques ou de calamine provenant du métal l@ in@, la destruction prématurée des portées est inévitable. @'un autre côté, l'echappement incontrôlé du lubrifiant de le ch@@sre des paliers conduit à des détériorations non né gli@eables de la qualité du pro@@it laminé, par exemple à des détériorations de l'état de surface dans le cas du laminage des bandes ou tôles. Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients qui affectent les joints dégà con@us par une nouvelle combinaison d'élements d'étanchéité distinets. 'invention vise à réaliser, pur un- disposition ru- tionnelie de plusieurs éléments d'étanchéité sép@rés et déjà connus en soit, un joint étanche pour cages de laminoir, notamment le joint côté des paliers de t@urillons des cylindres d'appui et ce travail des laminoirs qui, sans agradissement de la chambre du joint, ou du moins sa@s agrandissement considérable des dispositifs d'étanchéite utilisés jusqu'à présent, et également sans accroissement de la @ifficulté de montage du joint, ainsi que des paliers ce laminoir, exclue la pene- tration de liquides dans la portée et, le lessivage résultant du lubrifiant contenu dans le palier, la pénétraton de particules étran@ères solives dans le plier et la détérioration résultant des éléments de la portée,einsi que l'échappement incontrôlé du lubrifirnt du palier eu les éventuel@es détériorations résultantes au produit lamine. Suivant l'invention, le probleme posé est résolu par le fait que dans un espace extrêmement restreint, plusieurs éléments d'étanchéité distincts sont montés en amont ou en aval- d'un joint à labyrinthe, et ceci de la facon suivante deux bagues glissantes munies d'une surface d'étanchéité ininterrompue, guidées axialement dans le flasque de fermeture du palier et pressées par la force ae ressorts, s'appuient contre la surface plane intérieure de la ba@ue de labyrinthe à épaulements, laquelle peut être revêtue d'un moyen d'étanchéité, par exemple d'une résine synthétique ou d'une colle à base de résine synthétique, sur sa face plane oi est dirigée vers la surface radiale de la table du cylindre, la pression étant éauilibrée dans le volume annulaire compris entre la bague glissante extérieure et la bague glissante intérieure par l'é écoulement des fluides le long des surfaces de guidage des bagues glissantes et/ou par des perçages d'équilibrage pratiqués dans ces bagues glissantes, tandis que deux bagues de joints d'arbre, parallèles entre elles et qui prennent appui contre le flasque du palier, sont appliqués radialement sur la surface cylinarioue de la bague de labyrinthe à épaulements, les lèvres d'étanchéité de ces bagues étant de préférence dirigées vers la table du cylindre, le volume annulaire compris entre la bague glissante intérieure et la bague de joint d'arbre la plus rapprochée de la table du cylindre constituant une chambre à graisse et la pression intérieure de cette chambre à graisse étant équilibrée par des perçages d'équilibrage verticaux pratiqués dans la partie inférieure du flasque du palier, ainsi que par une encoche de ce flasque0 La face radiale du flasque du palier qui est dirigée vers le palier constitue une chicane qui délimite une fente de joint avec la surface cylindrique de la bague de labyrinthe. Suivant l'invention, le flasque du palier peut égale nient être en deux pièces et la chicane peut etre constituée par une pièce distincte. suivant ltinvention, une rigole périphérique est creusée dans la surface périphérique du couvercle du palier, à proximité du labyrinthe0 Les parties axiales du labyrinthe, constituées par un nez du flasque du palier qui forme la partie fixe du labyrinthe et qui est engagé dans un évidement correspondant de la bague tournante du labyrinthe, sont constituées par des fentes capillaires et la jonction entre les parties axiales du labyrinthe est partiellement conique.La surface périphérique de la bague ae labyrinthe se rétrécit en conte en direction de la table de sorte qu'une bague d'étanchéité montée sur cette surface périnhérioue, qui est de préférence une bague torique, est constamment appliquée contre la surface radiale de la table du cylindre, et dévie le liquide qui s'écoule éventuellement de la table du cylindre, ce liquide étant ensuite projeté à l'extérieur par centrifugation par l'arête radiale de la bague du labyrinthe ol présente I force å'ln disque de centrifugeuse. Cette constriction ou joint, dans lacuelle les éléentes d'étanchéité sont rassemblés dans un volume extrêmement restreint et l'agencement et la comoinaison rationnels en un même joint de ces divers éléments, c'est-à-dire la bague torique, le disque de centrifugeuse à double effet, la rigole péri- phérique La description qui va suivre, en référence aux des sins annexés, donnés surtout à titre d'exemple, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces dessins, -la figure 1 est une coupe de la partie supérieure du joint - la figure 2 est une coupe de la partie inférieure de ce Joint - la figure 3 est une coupe analogue à la figure 2, mais dans le cas dtun flasque de fermeture du palier en deux parties. Le tourillon 4 du cylindre porte une bague de labyrinthe 3 à épaulements, montée à force à Joint étanche, le côté plan de la bague de labyrinthe 3 qui est dirigé vers la table I du cylindre s'appuyant contre la face radiale de cette table. La surface périphérique ae la bague 3 se rétrécit en cône en direction de la table lo Pour éviter la pénétration du liquide de refroidissement et/ou de laminage, ainsi que des inpuretés solides, entre le côté plan de la bague de labyrinthe 3 et la surface radiale de la table 1 du cylindre et, par conséquent, la pénétration éventuelle de liquides et d'im- puretés dans la chambre du palier, par écoulement sur la face externe de la bague 3, il est prévu sur la surface périphérique de cette bague 3, une banne d'étanchéité, de préférence une bague toricue 2 qui s'appuie constamment à joint étanche contre la sure ce radiale de la table 1 grâce à la conicité ae la surface périphérique. A titre d'étanchéité supplémentaire, la surface plane ce la bucue @ au labyrinthe peut être revêtue d'une résine synthétique ou d'une colle 17 à base de résine synthétique. La surface périphérique conique de la bague 3 du labyrinthe a également pour effet que le liquide qui s'écoule latéralement de la table I du cylindre s1 évacue en raison de la force centrifuge et se trouve projeté à l'extérieur par la surface radiale de la bague 3 dirigée vers le palier 12, qui présente la forme d'un disque de centrifugeuse.Les particules liquides qui subsistent sont recueillies dans la rainure ou gouttière périphérique 18, qui est creusée dans la surface périphérique du flaque 8 de fermeture du palier à proximité du labyrinthe. Le liquide qui pénètre éventuellement dans le labyrinthe, par exemple pendant la mise en marche ou au cours de l'arrêt, ou encore pendant les périodes d'arrêt du laminoir, est empêché de pénétrer plus loin, essentiellement en raison de l'effet capillaire des parties axiales du labyrinthe, et il est à nouveau rejete à l'extérieur par la partie conique 6 du labyrinthe. Le joint comprend également deux bagues glissantes, 5, 5' qui sont pressée axialement contre la surface plane intérieure de la bague de labyrinthe 3 sous la force de ressorts, et qui sont guidées dans le couvercle 8 du palier. L'équilibrage de la pression du volume annulaire 19 compris entre les bagues glissantes 5, 5' s'effectue par l'in- termédiaire par écoulement le long des surfaces de guidage des bagues 5, 5' et par des trous suptlémentaires d'équilibrage 11 pratiqués dans les bagues glissantes 5, 5'. Les ressorts cie compression 7 répartis, régulièrement sur la péripnérie, garantit une application exacte des surfaces d'étanchéité ininterrompues, des bagues glissantes 5, 5'. rar ailleurs, on peut faire varier la force de pressiqn des bagues glissantes 5, 5' en modifiant la force de précontrainte des ressorts de compression 7. En avant du point de portée proprement dit, le joint comporte, comme éléments d'étanchéité supplémentaires, deux bagues de Joint d'arbre 9, 9' parallèles entre elles, orientées dans le sens radial et qui prennent appui contre le flasque 8 du palier et sont appliquées et glissent sur la surface cylindrique de la bague 3 du labyrinthe. Les lèvres d'étanchéité des bagues 9 9 sont de préférence dirigées vers la table I du cylindre, afin de faciliter l'évacuation du lubrifiant dans le uas de paliers 12 trop abondamment lubrifiés.La chambre annulaire 20 comprise entre la bague glissante intérieure 58 et la bague annulaire 9 située du côté de la table est remplie de graisse lubrifiante et Joue ainsi le rôle de chambre à grais seo Dans la partie inférieure du couvercle 8 du palier, le volume annulaire 20 compris entre la bague glissante intérieure 5t et la bague de Joint d'arbre 9, présente des perçages 13 d'équilibrage de la pression, ainsi qu'une encoche 14 pratiquée dans le flasque 8 du palier, de sorte que ce volume annulaire 20 est également équilibré en pressions Ainsi qu'on peut le voir sur les figures I et 2, la face radiale du -flasque 8 du palier qui est dirigée vers le palier 12 forme une chicane 10 qui, en combinaison avec la surface cylindrique de la bague à labyrinthe 3, forme une fente de Joint0 Toutefois, pour simplifier la fabrication du flasque 8 du palier, la chicane 10 peut être constituée par une pièce séparée comme dans la réalisation représentée sur la figure 3. Dans ce cas, lors du montage du åoint, on fixe cette bague au flasque 8 du palier au moyen de vis 16 à tête noyée après avoir encastré les bagues d'étanchéité 15, 151 dans des logements correspondants du flasque 8 du palier. Pour faciliter le démontage de la bague de labyrinthe 3 qui est emmanchée à la presse sur le tourillon 4 du palier, la face plane de la bague de labyrinthe 3 qui est dirigée-vers le palier 12 présente plusieurs trous filetés 21 au moyen desquels on peut fixer à cette bague un dispositif extracteur approprié. REVENDICATIONS 1) Joint pour cages de laminoirs, notamment pour l'étanchéité du côte de la table des paliers des tourillons des cylindres d'appui ou de travail des laminoirs, comprenant un labyrinthe et des éléments d'étanchéité complémentaires, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend deux bagues glissantes, guidées dans le flasque de fermeture du palier et qui s'appuient dans le -sens axial contre la surface plane intérieure de la bague de labyrinthe à épaulement et en ce que,- sur la surface cylindrique de la bague de labyrinthe, slap- puient radialement deux bagues de joint d'arbre qui prennent appui contre le flasque du palier, le volume annulaire compris entre la bague glissante intérieure et la bague de joint dar- du bre la plus rapprochée de la table/cylindre constituant une chambre à graisse, et en ce que la face radiale du flasque du palier qui est dirigée vers le palier, forme une chicane qui donne naissance à une fente de Joint, en ce qu'une rigole périphérique est creusée dans la paroi périphérique du flasque du palier, qu'une partie du labyrinthe forme un passage capillaire et qu'une autre partie du labyrinthe est de forme conique, que la face radiale de la bague du labyrinthe forme un disque de centrifugeuse et que la surface périphérique conique de la bague du labyrinthe porte une bague d'étanchéité qui est de préférence une bague toriques 2) Joint suivant la revendication i, caractérisé en ce que la bague de labyrinthe est revêtue d'une matière d'é- tanchéité, par exemple d'une résine synthétique ou dtun-e colle à base de résine synthétioue sur sa face plane dirigée vers la face radiale de la table du cylindre0 3) Joint suivant la-revendication 1, caractérisé en ce cue les bazues glissantes sont appuyées contre la bague de labyrinthe par aes ressorts de compression. 4) Joint suivant les revendications 1 et 3,- 'caracté- risé en ce aue les bagues glissantes présentent des surfaces d'étanchéité ininterrompues. 5) Joint suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le volume annulaire compris entre la bague glissante extérieure et la bague glissante intérieure est équilibré en pression par écoulement des fluides le long des surfaces de guidage des bagues glissantes etiou par deux perçages d'équilibrage de la pression qui sont pratiqués dans les bagues glissanteso 6) Joint suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les lèvres d'étanchéité des bagues de joint arbre parallèles sont, de préférence, dirigées vers la table du cy cylindre. 7) Joint suivant la revendication I, caractérisé en ce que le volume annulaire compris entre la bague glissante intérieure et la bague de Joint d'arbre côté table est équilibré en pression par des perçages d'équilibrage de la pression pratiqués dans le couvercle du palier, qui débouchent de bas en haut dans le volume annulaire, ainsi que par l'intermédiaire d'une encoche pratiquée dans le flasque du palier. 8) Joint suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le flasque du palier est en deux pièces et que la chicane est une pièce distincte. 9) Joint suivant les revendications I et 8, caractérisé en ce que la chicane forme une fente de joint en combinaison avec la surface cylindrique de la bague du labyrinthe. 10) Joint suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la rigole périphérique est usinée dans la surface périphérique du flasque du palier, à proximité du labyrinthe. 11) Joint suivant la revendication I, caractérisé en ce que les éléments axiaux du labyrinthe délimitent un passage capillaire. 12) Joint suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la surface périphérique de la bague à labyrinthe se rétrécit en cône en direction de la table du cylindre. 13) Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la bague torique est appuyée à Joint étanche contre la surface radiale de la table du cylindre.