Brevet FR2214062A1 — publié le 19740809

la présente invntion concerne un palier hydrostatique équl- .-.e de chambres porteuses et dc chambres de manoeuvre pour un palier radial, d'une chambre porteuse et dune chambre de manoeu- vre pour un palier longitudinal et, de plus, d'un presse-étoupe pour l'huile d'écoulement qui est muni d'une chambre collectrice d'huile, réunie au collecteur au moyen douvertures d;écoulement. Ce palier hydrostatique est rendu étanche sur sa circonférence au moyen d'un joint d'étanchéité et est destiné particulièrement à la mise en place radiale et axiale des arbres de broupes de machines-outils, ainsi que d'autres machines et dispositifs. Les paliers hydrostatiques connus jusqu'à présent sont construits de manière que les pièces ae contre d'étranglement fixes, réglables ou commandées, constituent des éléments de construction séparés du palier l'inconvénient de ces solutions réside dans le fait que l'application des pièces de contrôle d'étranglement en tant qu'éléments de construction séparés, agrandit le palier et rend plus difficile sa technologie de fabrication. les pièces d'étranglement fixes capillaires présentent l'inconvénient d'être sensibles à l'obstruction par les. impuretés se trouvant dans l'huile. On connaît égalenent des paliers hydrostatiques comportant des pièces d'étranglement formées par des surfaces susceptibles d'un mouvement relatif par rapport à elles-aemes, causant le nettoyage automatique de la pièce d'étranglement. l'inconvénient de ces solutions réside dans leur construction qui est compliquée et difficile à effectuer. En outre, on connaît des ailiers hydrostatiques munis de moyens d'étanchéité empêchant l'écouleuent de l'huile, se présentant sous la forme de labyrinthes, de différentes sortes de joints d'étanchéité, d'écluses à air et autres. L'invonvénient de ces solutions réside dans lo fait qu'el- les agrandissent la construction et qu'elles ne fonctionnent pas toujours de manière efficace. De plus, dans le cas de l'uti- lisaticn des écluses à air; ces solutions exigent des dispositifs supplémentaires, par exemple des compresseurs. La présente invention se propose de remédier aux inconvénients des paliers hydrostatiques connus, et, à cette fin, d'élaborer un palier constituant un groupe séparé, équipé de tous les éléments de construction, assurant régulièrement sa fonc tion, et dépourvus de pièces d'étranglement d'alimentation sé parées0 Ce but est atteint en ce sens que le palier hydrcstatiQle selin l'invention comporte des chambres porteuses et des chabres de manoeuvre pour un palier radial, une chambre porteuse et une chambre de nanoeuvre pour un palier longitudinal, et une pièce d'étranglenent pour l'huile d'écoulement munie d'une chambre collectrice d'huile et réunie au réservoir par des trous d'écoulement.Le palier est rendu étanche sur sa circonférence par un joint d'étanchéité et est destiné à la mise en place radiale et axiale des arbres de groupes de machines-outils et d'autres machines et dispositifs. Dans ce palier hydrostatique, le palier longitudinal est constitué par une chambre porteuse se trouvant dans le corps, laquelle est réunie, à une pièce d'étranglement annulaire. Cette pièce d'étranglement annulaire est formée par une fente se trou- vant entre l'arbre et une ouverture prévue dans le corps, entre les bords de celui-ci. La'fente de déversement de la chambre porteuse du palier axial est située entre ces mêmes bords. L'étoupage se présente sous la forme d'une fente disposée entre l'arbre et l'ouverture prévue dans le corps, et elle est située entre les bords. La fente effectue l'étranglement de l'huile qui s'écoule dans la chambre d'étanchéité. Cette chambre est munie d'un joint d'étanchéité eu rend Ipossible la sortie de l'huile de la chambre de déversement à travers les ouvertures de déversement, ainsi que ltécoulement des fuites d'huile par l'ouverture de communication vers le réservoir, les bords limitant les chambres et les pièces d'étranglement particulières étant situés sur une seule surface cylindrique. Blavantage technique du palier hydrostatique selon l'invention réside dans le fait que l'on obtient un procédé simple et fiable assurant l'étanchéité du palier grâce à la manière spéciale selon laquelle est accompli l'étranglement de l'huile s'écoulant de la chambre amenant l'huile, et grâce au joint d'étanchéité en matière synthétique. L'exécution du palier est ex tremement simple en raison du fait que toutes les fentes d'étranglement et de décharge du palier radial ainsi que les fentes étranglant l'écoulement de la chambre amenant l'huile, se trouvent situées entre les mêmes surfaces cylindriques. Grâce à ces fentes, il est possible de créer des paliers hydrostatiques dont nstruction est compacte et simple, et qui sont fiables. L'objet de l'invention est déctrit ci-après en référence ux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente le palier hydrostatique en coupe longitudinale le long de l'axe ; - la figure 2 est une coupe latérale du palier hydrostatique selon la ligne A-A de la figure 1 mettant en évidence,ses chambres de manoeuvre - la figure 3 est une coupe latérale du palier hydrostatique selon la ligne -B de la figure 1, mettant en évidence ses chambres porteuses ;; - la figure 4 représente le développement de la douille du palier hydrostatique, mettant en évidence l'assemblage des cham- bres de manoeuvre via les canaux de communication avec les oham- bres poteuses, et - la figure 5 représente une variante du palier hydrostatique avec les chambres porteuses et les chambres de manoeuvre situées symétrIquement. Le palier hydrostatique selon l'invention se compose d'un corps sous la forme d'une douille à bride p montée dans une douille annulaire 29, situées l'une et l'autre sur l'arbre 2. La surface cylindrique extérieure de la douille à bride p présente une chambre annulaire 1, dans laquelle débouchent des canaux 31 pour l'acheminement de l'huile qui est amenée sous une pression Q via un creux annulaire 50 prévu dans la douille 29, via des chambres annulaires de manoeuvre en segments 14,- 12, 13 et 14 situées dans le plan de la coupe transversale prise selon la ligne A-A (figure 2) et via des chambres porteuses annulaires en segments 19, 20, 21, 22 situees dans le plan de la coupe transversale prise selon la ligne B-B (figure 5). De plus, la douille s est munie d'une chambre d'écoulement 29 reunie à une ouverture d'écoulement 24 et par une ouverture 28 à une chambre d'étanchéité 27 comprenant à l'intérieur un anneau d'étanchéité 32. La chambre d'étanchéité 27 est fermée de l'extérieur au moyen d'un couvercle et est aussi en communicaunion avec une chambre porteuse U quo est limitée par des bords de manoeuvre 7 et 1. Les chambres de manoeuvre et les chambres parteuses se trouvant à l'intérieur de la douille ), sont limitées par les bords 4,5 et 9,10 et par les bords 25,26 et 34,35 remplissant le rôle de bords de manoeuvre ou de bords d'étran Olement. La variante représentée à la figure 5 diffère de la forme d'exécution précédente en ce qu'elle est privée de palier lon gitudinal, et en ce qu'elle est munie en revanche d'un jeu supplémentaire de chambres porteuses et de chambres de manoeuvre Identiques pour le palier radial. L'avantage technique de l'applièatlon d'un palier identique placé symétriquement à l'autre bout de l'arbre réside dans la capacité du palier à transférer les forces axiales agissant dans les deux directions. Le mode due fonctionnement du palier-hydrostatique est le suivant L'huile amenée sous pression à la chambre annulaire 1 arrive à la chambre porteuse annulaire 6 du palier axial, via l'élément d'étranglement d'entrée du palier axial, élément qui est créé par la gente ho prévue entr-e I'arbre. 2 et le corps 3 et limitée par les bords 4 et 5. L'huile s'écoule ensuite vers l'extérieur via la fente ht située entre les bords 7 et b. Belon la taille des fentes ho et ht dans la chambre porteu 'se 6, il se produit une certaine pression qui agit sur la surface. de l'arbre 2 et transfère la force axiale Pw agissant dans la direction de la chambre porteuse 6. De la chambre 1, l'huile s 'écoule aussi par la fente prévue entre lé corps n et l'arbre 2, fente située entre les bords 9 et 1G, puis dans les chambres de manoeuvre 11., 12, 13 et 14. Chaque chambre de manoeuvre, est en communication via-le canal 15, 16, 17 ou 18 correspondant avec la chambre porteuse opposée 19, 2C, 21 et 22 du palier radial grâce à quoi la pression dans chique chambre de manoeuvre est la môme que celle de la chambre porteuse correspondante se trouvant du côté de l'élément à placer. Puis, l'huile passe des chambres porteuses du palier radial à la chambre d'écoulement 2), et est dirigé par l'ouverture 24 vers le côté d'écoulement.Une partie de l'huile s 'é- coule par la fente d'étranglement entre les bords 25 et 26, puis dans la chambre d'écoulement 27, d'où elle est dirigée par les cuvertures 28 vers l'extérieur, la chambre 27 étant fermée par un joint d étanchéité 52. lorsque l'arbre 2 occupe une position centrale -rapport à l'ouverture dans le corps > , la 'fente périphérique ho est partout la môme. Si, sous l'influence de la force extérieure Po agassant sur l'arbre 2, l'arbre 2 est déplacé de 2h, la fente nférieure a une valeur de - 2h, tandis que la fente supe- rieure aura une valeur h@ - 2h, tandis que la fente supérieure aura une valeur h@ + 2h, causant donc un plus grand étranglement de l'huile oculant dans la chambre 15 et simultanement un plus petit étranglement de l'huile oculant dans la chamre 11. L'étranglement de l'huile sortant de la chambre porteuse 21 sera plus petit et l'étranglement de l'huile sortant de la chambre porteuse 19 sera plus grand, et la différence résultante entre les pressions dans les chambres porteuses opposées équilibre la force lp. Les canaux de jonction i5, i, 7 et i prévus dans le corpe 3 sont fermés au moyen d'un anneau 29 comprenant un creux annulaire 50 auquel l'huile d'alimentation est amenée, ledit creux 3G étant en communication avec l'orifice 31 de la chambre 1. Le palier hydrostatique selon l'invention peut être employé pour la mise en place radiale de l'élément a mouvement rotatif ou axial des arbres de groupes de machinestoutils, ainsi que d'autres machines et dispositifs. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Palier hydrostatique comportant des chambres parteuses et des chambres de ïqanoeuvre psur un palIer radIal, une chambre porteuse et une chambre de manoeuvre pDur un palier longitudi- nal, et une pièce pour l'étranglement de l'huile d'écoulement, ladite pièce étant munie d'une chambre collectrice d'huile, réunie au réservoir par des trous d'écoulement, ce palier étant rendu étanche sur sa circonférence au moyen d'un joint d'étant chéité et étant destiné particulièrement å la mise en place radiale et axiale des arbres de groupes de machines-outils ainsi que d'autres machines et dispositifs, caractérisé en ce que le palier longitudinal est formé par une chambre porteuse (s) située dans le corps (j) et réunie à une pièce annulaire d'étranglement constituée par une fente pratiquée entre l'arbre (2) et l'ouverture prévue dans le corps (5), cette fente étant située entre les bords (4) et (5), tandis que la fente d'écoulement (h1) de la chambre porteuse (6) du palier axial est comprise entre les bords de manoeuvre (7) et (8), et que le joint d'étan déité se présente sous la forme d'une fente se trouvant entre l'arbre (a) et l'ouverture prévue dans le corps (3), cette fente se trouvant entre les bords (25 et 26) et étranglant l'huile s'écoulant dans la chambre d'étanchéité (27) munie d'un joint d'étanchéité (32), rendant possible l'écoulement de l'huile de la chambre (23) par les trous d'écoulement (24) et l'écoulement des fuites dthuile par l'ouvertures de communication (28) vers l'extérieur, les bords limitant les chambres et les pièces d'é- tranglement particulières étant situés sur une seule surface cylindrique. 2.- Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la douille (S) est munie de canaux (15, 16, 17, 18) joignant les chambres porteuses (19, 20, 21, 22) et les chambres de manoeuvre (11, 12, , 14), lesdits canaux étant disposés selon des plans perpendiculaires et parallèles par rapport à l'axe de l'ouverture du palier, ladite douille (n) étant fermée de l'extérieur à l'aide d'une douille (29). 3.- Variante du palier selon les revendications 1 ou 2, caractérisé on ce qu'elle comporte des chambres porteuses (19, 20, 21, 22) et des chambres de manoeuvre (11, 12, 13, 149 pour le palier radial, situées symétriquement des deux côtés de la chambre annulaire d'alimentation (1).