Brevet FR2134408A1 — publié le 19721208

i 2134408 L'invention concerne une broche comprenant des insertions et'ou des couches en un matériau dur. L'invention est applicable dans l'industrie textile en particulier pour le retordage et la filature. 5 La technique moderne de retordage et de filature tend à augmenter de plus en plus la vitesse de rotation des broches et les dimensions et le poids des bobines de fil. A cette augmentation du poids et des dimensions des bobi- de nés correspond un accroissementde/leur propension à être désiquilibrée et ce particulièrement aux vitesses élevées. 10 Les broches actuelles sont généralement constituées d'une partie tournante sur laquelle on monte une bobine supportée non rigidement par un coussinet, de telle façon que les vibrations de ladite partie tournante soient absorbées et amorties par des dispositifs élastiques ou/et hydrauliques. . Cependant, l'efficacité de ces dispositifs est limitée et souvent 15 insuffisante, en sorte qu'il arrive fréquemment que l'extrémité conique inférieure du fût de la partie tournante s'use et use la surface du coussinet ou de la crapaudine. Les deux pièces en question tournent en effet l'une par rapport à l'autre avec une pellicule continue d'huile de graissage placée entre les sur-20 faces de frottement et de glissement en contact. Toutefois, les vibrations importantes provoquent des mouvements relatifs et des pz-essions tels que ladite pellicule devient discontinue, ce qui a pour conséquence de mettre directemeit en contact les deux surfaces et d'en provoquer l'usure. On doit aussi noter que dès que lesdites surfaces ont commencé à s'user, le phénomène d'usure 25 se poursuit en s'accélérant car la pellicule d'huile de graissage devient de plus en plus irrégulière et discontinue. • Afin de pallier ces inconvénients, la présente invention propose d'insérer ou de placer des couches de matériau dur, rési-stant à l'usure, sur les zones de contact des deux pièces en question de façon à ce qu'elles gar-30 dent indéfiniment leur forme primitive. 11 s'agit aussi de limiter ces insertions aux zones de contact, de façon à ne pas modifier les caractéristiques des zones restantes. On connaît actuellement une gamme très variée de matériaux possédant les caractéristiques de dureté et de résistance requises tels que, en 35 particulier le carbure de tungstène ou d'autres métaux, les oxydes d'aluminium 72 14255 2 2134408 et d'autres matériaux céramiques, les métaux frittés, et, d'une façon plus générale, tous les matériaux dont les caractéristiques de dureté et de résistance à l'abrasion sont supérieures à celles des aciers spéciaux ou des alliages qu'on peut utiliser pour la constitution du fût et de la crapaudine de la broche. Il est à noter que l'usure de deux surfaces en contact est en général mutuelle , c'est-à-dire que l'usure d'une des surfaces provoque l'usure de l'autre. Il suffit donc , dans de nombreux cas, de ne traiter qu'une seule des deux surfaces pour que toutes les deux restent inchangées. La présente invention se propose d'cbvier aux inconvénients précédemment mentionnés, en plaçant des insertions ou des couches d'un matériau dur susceptibles de conserver longtemps sa forme initiale et de résister aux efforts. La présente invention concerne plus précisément une broche, en particulier pour la filature et le retordage,' comportant une tige ou fût dont l'extrémité inférieure se loge dans un coussinet ou crapaudine , caractérisée en ce qu'on place sur l'extrémité de ladite tige et/ou sur le coussinet ou crapaudine, et principalement dans les zones où ces pièces sont en contact entre elles par l'intermédiaire d'une pellicule d'huile, des insertions et/ou des couches d'un matériau dur. Les caractéristiques de la présente invention seront mieux compri ses à l'aide de la description nullement limitative et du dessin annexé dont : La figure 1 est une vue en coupe transversale d'une broche portant une bobine. La figure 2 est une vue en coupe transversale, ? plus grande échel le , du détail de l'extrémité de la tige et du coussinet de la broche selon la figure 1. Les figures 3 et 4 sont des vues en coupe transversale de l'extrémité du fût de la broche et du coussinet associé, selon deux variantes de réalisation de l'invention. La figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 2, dans laquelle l'extrémité inférieure de la broche est pourvue d'une couche en métal dur. Selon les figures 1 et 2 une bobine 1 est portée par une tige ou un fût 2 de la broche. 72 14255 3 2134408 La partie extrême de la tige 2 est montée en rotation dans un pied de broche ou douille 3 pourvu intérieurement de bagues d'amortissement élastiques 4. A l'intérieur du pied de broche 3 se trouve un corps cylindrique 5 creux 5 à l'extrémité supérieure duquel est placé un roulement à rouleaux 6, et à l'extrémité inférieure duquel se trouve disposé le coussinet ou crapaudine 7 dans lequel se loge et peut tourner la pointe de la partie extrême 8 du fût 2 de la broche. L'ensemble des pièces disposées à l'intérieur du pied de broche 3 10 est noyé dans un bain d'huile de graissage. La pointe 8 de la tige 2 est garnie d'une insertion 9 d'un matériau dur rapporté. Cette insertion 9 selon la figure 2, est constituée d'une partie 9a enchâssée dans un logement ou cavité prévu à cet effet dans la pointe 8, et d'une partie 9b faisant saillie de celle-ci dont le profil est complémentaire de celui du coussinet 7. 15 La fixation de la partie 9a dans la pointe 8 peut se faire d'une mul titude de façons, entre autres, par soudage, et par collage à l'aide de colles spéciales prévues à cet effet. Lorsque la section transversale de la partie 9a n'est que très légèrement supérieure à celle de la cavité la recevant, on peut réaliser la fi-20 xation par simple enfoncement en pressant la partie 9a dans la cavité. Ces modes de fixation de l'insertion dans la cavité ou de la partie rapportée 9b sont également valables dans les variantes de réalisation proposées.Se Ion le mode d'exécution illustré dans les figures 1 et 2 aucune insertion n'est prévue dans la crapaudine ou le coussinet 7. Un conduit radial 13 creusé dans le cous-25 sinet 7 permet le passage de l'huile lubrifiante. Selon la figure 5, on peut placer au lieu d'une insertion une couche ou un revêtement en matériau dur et, plus précisément, en métal dur fritté appliqué, par exemple, par projection au pistolet, au chalumeau, ou par placage dans une flamme, soit sur la pointe 8 de la tige 2, soit sur le coussi-30 net ou crapaudine, soit sur les deux pièces. Selon un mode de réalisation représentée sur la figure 3, une insertion 10 dans la tige 2, est constituée d'une partie 10a enchâssée dans la pointe 8, d'une partie 10b faisant saillie de ladite pointe 8 et dont le profil est complémentaire du profil du coussinet 7, et d'une seconde insertion II 35 garnissant le coussinet 7 et constituée d'un corps enchâssé dans le coussinet 72 14255 4 2134408 et comprenant en son centre un conduit 12 permettant le passage de l'huile lubrifiante, de sorte que l'axe longitudinal de ce conduit se situe dans le prolongement de l'axe longitudinal de la tige 2. La réalisation du conduit 12, particulièrement avantageux pour le graissage, est rendue possible grâce à la dureté du matériau utilisé pour le garnissage de la pointe 8 de la tige et de la crapaudine. En effet, on ne court aucun risque que les bords de l'orifice provoquent l'usure de la pointe de la tige. Selon la figure 3, deux conduits radiaux 13 creusés dans le coussinet 7 permettent le passage de l'huile lubrifiante. L'insertion 11, dans la zone où elle est en contact avec la pointe 8, a sa surface externe au ras du profil du coussinet 7. Dans le mode d'exécution de la figure 4, la pointe 8 de la tige 2 est pourvue d'une insertion 14 dont la partie 14a est enchâssée dans une cavité correspondante de ladite pointe 8 et dont la partie 14b fait saillie de cette pointe. Le coussinet 7 est lui aussi garni d'une insertion 15 dans laquelle sont creusés deux conduits 17 sensiblement radiaux communiquant avec les conduits 16 creusés dans le coussinet 7 et servant au passage de l'huile lubrifiante. Le matériau dur utilisé pour réaliser les insertions 9> 10, 11, 14 et 15 et la couche 20, est un métal dur, tel que du carbure de tungstène, des oxydes d'aluminium ou des métaux frittés. Mais les mêmes résultats peuvent être obtenus en utilisant des matériaux céramiques. L'emploi d'insertions et/ou de couches en tin mâtériau dur permet de conformer les parties en contact de manière à faciliter la formation et le maintien de la pellicule d'huile: car les insertions et/ou les couches en question conservent longtemps leur poli de surface, et leur profil n'est pas sujet à des changements de forme. Enfin, l'usure des insertions utilisées est minime et on peut éliminer ou simplifier les dispositifs d'amortissement habituellement placés entre les différentes parties constitutives du pied de broche. Naturellement l'invention n'est pas limitée aux modes d'exécution mentionnés. On peut en effet concevoir d'autres modes d'exécution constituant des varaiantes qui ne sortiraient pas du cadre de la présente invention. 72 14255 5 2134408 REVENDICATIONS 1. - Broche, utilisable en particulier pour la filature et le retordage, comprenant une tige dont l'extrémité inférieure est logée dans un coussinet ou crapaudine, caractérisée en ce que dans l'extrémité de la tige 2 de la broche 1. et/ou dans le coussinet ou la crapaudine 7 sont appliquées des insertions 9, 10, 11, 14, 15 et/ou des couches 20 en un matériau dur, lesdites insertions et/ou lesdites couches précitées étant placées dans le^s zones où l'extrémité de la tige 2 et la crapaudine ou le coussinet 7 sont substantiellement en contact par l'intermédiaire d'une pellicule d'huile lubrifiante. 2. - Broche selon la revendication 1, caractérisée en ce que les insertions 9, 10, 14 appliquées à l'extrémité de la tige 2 comprennent une partie 9a, 10a, 14a enchâssée dans un logement de la pointe 8 de la tige 2 et une partie 9b, 10b, 14b qui fait saillie de ladite pointe 8 et dont le profil est complémentaire du profil de la pièce d'appui 7. 3. - Broche selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'insertion 11, 15 appliquée au coussinet ou à la crapaudine 7 est constituée par un corps s'enchâssant dans une cavité dudit coussinet ou crapaudine et est pourvue intérieurement d'un conduit 12 ou de plusieurs conduits 17 permettant le passage d'un lubrifiant, la Surface externe de ladite insertion affleurant le profil du coussinet ou de la crapaudine 7 dans la zone en contact avec la pointe 8 de la tige 2. 4. - Broche selon la revendication 3, caractérisée en ce que le conduit 12 réalisé dans l'insertion 11 garnissant le coussinet ou la crapaudine 7 est placé sensiblement au centre dudit coussinet ou de ladite crapaudine, l'axe longitudinal dudit conduit se situant dans le prolongement de l'axe longitudinal de la tige 2 de la broche 1. 5. - Broche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les insertions 9, 10, 11, 14, 15 sont réalisées en métal dur. 6. - Broche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les insertions 9, 10, 11, 14, 15 sont réalisées en métal fritté. 7. - Broche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les insertions 9, 10, 11, 14, 15 sont réalisées en matériau céramique. 8. - Broche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les couches 20 sont réalisées en métal dur fritté.