Brevet FR2318001A1 — publié le 19770211

La présente invention est relative à un palier destiné à supporter un cylindre de laminoir dans une rectifieuse à cylindres de laminoirs et comprenant des coussinets qui forment des surfaces de portée appropriées pour porter les tourillons du cylindre et dont chacun présente, dans sa surface de portée, une région entièrement entourée par une garniture d'étanchéité et dans laquelle débouche une conduite de pression hydraulique. Etant donné que#laqualité de surface des produits laminés dépend dans une très large mesure de la caractéristique de surface des cylindres des laminoirs, on traite la surface de ces cylindres par des opérations de finition dans des rectifieuses spéciales. Pour donner appui à ces cylindres dans ces rectifieuses, on utilise des paliers, équipés de coussinets. Pour faciliter la rotation des cylindres, ces coussinets présentent des surfaces de portée possédant un rayon de courbure correspondant à celui des cylindres ou des tourillons de ces cylindres. Les surfaces de portée sont réalisées en métal pour coussinets et, dans le cas de cylindres de poids relativement faible, il est possible d'utiliser un même jeu de coussinets pour supporter des cylindres de diamètres différents. Toutefois, lorsque le diamètre des cylindres est supérieur à une certaine valeur, les cylindres doivent tourner sur leurs tourillons, et il est alors nécessaire de prévoir, pour chaque diamètre de tourillon, un jeu de coussinets dont la surface de portée possède la courbure appropriée. Dans les paliers de cylindres déjà connus, le problème de 1 'entraînement en rotation occupe une place de plus en plus prédominante au fur et à mesure de l'accroissement du poids des cylindres, parce que la résistance de frottement à surmonter, notamment la résistance de frottement statique qui intervient au moment du démarrage, devient également de plus en plus grande. Pour limiter la charge imposée au réseau électrique alimentant les moteurs d'entraînement des cylindres lors du démarrage de la rotation, on utilise generalement, en supplément des moteurs normaux, un moteur de démarrage destiné à vaincre la résistance de frottement statique et la résistance d'inertie. La simplification du dispositif d'entraînement des rectifieuses de cylindres de laminoirs exige donc une amélioration notable des caractéristiques de frottement des paliers. On peut obtenir ce résultat en utilisant des paliers hydrostatiques, mais, dans ces paliers hydrostatiques, la surface de portée des coussinets doit obligatoirement présenter une courbure exactement adaptée à celle des tourillons des cylindres.On doit alors posséder ou fabriquer un jeu de coussinets pour chacun des cylindres d'une série de cylindres de même diamètre nominal, parce qu'en effet le diamètre réel diffère légèrement du diamètre nominal en raison des tolérances d'usinage. Malheureusement, ceci entraîne une grande dépense et des inconvénients économiques, en raison du grand nombre de coussinets qu'on doit tenir en stock. Le problème posé par l'étanchéité des paliers hydrostatiques des chariots de machines qui glissent le long d'une glissière plane peut être résolu d'une façon comparativement simple parce qu'on n'a a réaliser un joint étanche qu'entre les surfaces de portée de ces paliers et une surface plane. Pour réaliser ce joint, les surfaces de portées des paliers hydrostatiques de ce type qui sont déjà connus présentent une rainure en anneau fermé dans laquelle est logé un piston annulaire qui ne s'appuie à joint étanche que contre le flanc extérieur de la rainure annulaire, de sorte que le liquide hydraulique qui est refoulé dans la région entourée par le piston annulaire peut s'écouler par la fente annulaire fermée entre le piston annulaire et le flanc intérieur de la rainure annulaire.Le liquide hydaulique qui s'écoule par cette fente exerce alors naturellement une force sur le piston annulaire et presse ce piston contre le flanc extérieur de la rainure annulaire et contre la surface de la glissière de guidage du chariot. Pour faire en sorte que le piston annulaire reste appliqué contre la surface plane de la glissière, même lorsque les surfaces de glissement du chariot sont écartées de la surface de la glissière, le piston annulaire peut être en outre pressé par des ressorts de compression. Cette compression du piston annulaire est absolument suffisante pour garantir que le piston annulaire s'appuiera à joint étanche contre la surface plane de la glissière.Il n'est donc pas nécessaire d'adapter la contre-surface coopérant avec le piston annulaire à des surfaces possédant différents rayons de courbure ni de prévoir de telles contre-surfaces adaptées, puisque les surfaces de la glis sière sont toujours planes. Les paliers hydrostatiques de chariots de machines ne peuvent donc apporter aucune contribution à la résolution du problème posé par la nécessité d'adapter les paliers des cylindres de laminoirs aux tolérances d'usinage sur le diamètre nominal. Pour obtenir une possibilité d'adaptation du palier au diamètre des cylindres, lequel varie avec la rectification, on a imaginé antérieurement un palier dans lequel les coussinets, qui portent les surfaces de portée sur lesquelles le cylindre s'appuie et dans lesquelles une conduite de pression hydraulique débouche dans les limites de la région de la surface de portée, sont montés coulissants de manière à pouvoir se rapprocher ou s'éloigner de l'axe du cylindre, et sont poussés par un ressort de compression. Dans ce type de paliers, les bords des surfaces de portée, qui sont orientés parallèlement aux génératrices du cylindre, sont toujours bien appliqués contre ce cylindre. Par contre, le coulissement des coussinets est incapable d'adapter les bords circonférentiels de ces derniers à la courbure du cylindre, qui varie lors de la rectification.Si l'on utilisait un tel palier déjà connu pour porter les tourillons d'un cylindre, on n'obtiendrait donc une étanchéité suffisante que pour un seul diamètre de tourillon, parce que cette construction ne présente aucune aptitude à l'adaptation. L'invention vise donc à éviter ces inconvénients et à réaliser un palier pour rectifieuse à cylindres de laminoirs qui soit capable, d'une part, de réduire suffisamment les forces de frottement pour permettre de se dispenser d'un moteur de démarrage supplémentaire et, d'autre part, de supporter tous les cylindres de même diamètre nominal de tourillon avec un seul et même jeu de coussinets. Suivant l'invention, le problème est résolu dans un palier du genre décrit au début du présent mémoire, par le fait que la garniture d'étanchéité est composée, d'une façon connue en soi, par un Piston annulaire en matière plastique, logé dans la rainure annulaire de la surface de portée de chaque coussinet et capable de se déplacer dans cette rainure sous l'effet d'une pression, et par le fait que le piston annulaire, qui est monté à joint étanche dans cette rainure annulaire, peut être poussé par un liquide sous pression acheminé par au moins une conduite de pression qui lui correspond individuellement et qui débouche dans cette rainure, ce piston pouvant s'appliquer à joint étanche contre le tourillon correspondant, éventuellement avec déformation élastique.Le liquide sous pression, qui est refoulé entre le tourillon et la surface de portée du coussinet par la conduite de pression hydraulique, ne peut pas s'échapper puisque le piston annulaire est appliqué à joint étanche contre le tourillon, de sorte que ce dernier peut être soulevé au-dessus de cette surface et flotter dans une certaine mesure sur un coussin hydraulique. Le piston annulaire en matière plastique reste étroitement pressé contre le tourillon et grâce à la forte pression qui l'applique contre le tourillon et à l'élasticité de la matière qui le constitue, il est en mesure de compenser les tolérances sur le diamètre nominal de ce tourillon.Le frottement statique, qui intervient lors du démarrage du cylindre, est donc fortement réduit comparativement à celui qu'on observe dans les paliers habituels, et on peut ainsi se dispenser d'utiliser des moteurs de démarrage supplémentaires. Après le démarrage du cylindre à rectifier, on peut réduire la pression du coussin hydraulique et soulager le piston annulaire, de sorte que la conduite hydraulique n'exerce olus la fonction habituelle de lubrification du coussinet. A cet effet, il est avantageux de prévoir des rainures du type en pattes d'araignée, qui partent de l'orifice de débouché de la conduite de pression hydraulique et répartissent l'huile de lubrification sur toute la surface de portée. Un mode de réalisation de l'invention est représenté schématiquement et simplement à titre d'exemple non limitatif sur le dessin annexé dans lequel La figure 1 est une vue de profil d'un palier muni de coussinets et destiné à recevoir un tourillon d'un cylindre de travail de laminoir ; La figure 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle d'un coussinet, et La figure 3 est une vue en coupe transversale, également à grande échelle, du piston annulaire. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, les tourillons 1 d'un cylindre de laminoir sont montés et tournent sur des coussinets 2 montés sur un palier 3. Les coussinets présentent une surface de portée 4 dont la courbure correspondant au diamètre nominal des tourillons 1 et dans laquelle est ménagée une rainure annulaire 5 formant un anneau fermé. Cette rainure annulaire 5 renferme un piston annulaire coulissant 6 en matière plastique, qui est encastré hermétiquement dans la rainure annulaire 5 au moyen de garnitures d'étanchéité 7 et peut être poussé vers l'extérieur au moyen d'un fluide hydraulique qui est acheminé par une conduite de pression 8 raccordée à cette rainure.Sous cet effet, le piston annulaire 6, dont la face d'étanchéité 9 se conforme à la courbure de la surface de portée 4, est comprimé contre le tourillon correspondant 1 du cylindre, l'élasticité de la matière constitutive du piston permettant à la face d'étanchéité 9 du piston annulaire 6 de se déformer élastiquement avec une amplitude suffisante pour que le piston annulaire compense les variations inévitables de diamètre du tourillon et s'applique à joint étanche contre la surface de ce tourillon. A l'intérieur de la région de la surface de portée 4 qui est entourée par le piston annulaire 6, débouche une conduite de pression hydraulique 10 par laquelle on peut refouler un fluide hydraulique 10 entre la surface de portée 4 et la surface du tourillon 1 pour soulever ce tourillon 1 de la surface de portée 4, la chambre formée entre le tourillon 1 et la surface 4 du coussinet 2 étant fermée par le piston annulaire 6 qui retient le fluide hydraulique. Les tourillons 1 flottent donc dans une certaine mesure sur des coussins hydrauliques qui permettent au cylindre de démarrer sans difficultés. Après la mise en marche du cylindre à rectifier, on abaisse la pression d'alimentation du piston annulaire 6 et du coussin hydraulique et la pompe ne refoule plus par la conduite hydraulique 10 qu'une quantité de fluide hydraulique suffisante pour assurer la lubrification.Dans ce cas, le piston annulaire 6 est appliqué sans pression contre le tourillon correspondant du cylindre. Le fluide hydraulique qui s'échappe entre le piston annulaire 6 et le tourillon 1 est recueilli dans un canal annulaire 11 qui entoure le piston annulaire 6 et acheminé par une conduite 12 a un réservoir de fluide hydraulique 13, d'où il est renvoyé au coussinet 2 par une pompe 14 et par les conduites 8 et 10. Pour assurer une répartition appropriée du fluide hydraulique, on prévoit des rainures de répartition 15 du type en pattes d'araignée qui partent de l'orifice de débouché de la conduite hydraulique 10. Bien que la forme du piston annulaire soit indifférente pour le fonctionnement du dispositif suivant l'invention, il est avantageux, pour des raisons de simplicité de fabrication, de le réaliser à partir d'un tube de matière plastique de forme cylindrique à base circulaire, ce qui simplifie également la formation de la rainure annulaire. REVENDICATION Palier destiné à supporter un cylindre de laminoir dans une rectifieuse à cylindres de laminoirs 2t comprenant des coussinets qui forment des surfaces de portée appropriées pour porter les tourillons du cylindre et dont chacun présente, dans sa surface de portée, une région entièrement entourée par une garniture d'étanchéité et dans laquelle débouche une conduite de pression hydraulique, ce palier entant caractérisé par le fait que la garniture d'étanchéité est composée, d'une façon connue en soi, par un piston annulaire (6) en matière plastique, logé dans la rainure annulaire (5) de la surface de porté (4) de chaque coussinet et capable de se déplacer dans cette rainure sous l'effet d'une pression, et par le fait que le piston annulaire (6) qui est monté à joint étanche dans cette rainure annulaire (5) peut être poussé par un liquide sous pression acheminé par au moins une conduite de pression (8) qui lui correspond individuellement et qui débouche dans cette rainure (5), ce piston pouvant s'appliquer à joint étanche contre le tourillon correspondant éventuellement avec déformation élastique.