Brevet FR2366482A1 — publié le 19780428

La présente invention concerne un perfectionnement apporté au montage et au maintien des arbres tournants (ou moteurs) utilisés notamment sur le matériel textile. Elle a trait plus particulièrement a un perfectionnement applicable plus spécialement aux arbres- tournants de grande longueur, ctest-à-dire, aux arbres qui comportent au moins trois points d'appui, tels que des paliers, sur le bâti de la machine. I1 est bien connu, que le grand problème de tels arbres tournants est celui des vibrations qui se produisent dès que l'arbre présente le moindre défaut de rectitude. Par ailleurs, ce problème est encore amplifié lorsque la longueur de l'arbre nécessite l'emploi de plus de deux paliers. En effet, dans ce cas, il est nécessaire d'avoir un alignement parfait de ces paliers si l'on veut éviter une usure anormale des roulements et la création de vibrations qui se transmettent au matériel. De nos jours, diverses solutions sont utilisées pour résoudre ce problème et éviter que les vibrations ne se transmettent a 1'ensemble de la machine. Ainsi, il a été proposé de réaliser des carcasses ou bâtis de machine très rigides, par exemple en utilisant des bâtis en fonte, fixés sur le sol éventuellement au moyen d'amortisseurs, l'alignement des paliers étant le plus précis possible. I1 faut reconnaitre, qu'une telle solution est honéreuse et peu satisfaisante du fait de la lourdeur de 1!ensemble et de la grande précision que demande l'usinage et la montage des paliers. I1 a également été proposé de réaliser des arbres en plusieurs sections, reliées entre elles par un cardan, ce qui permet de résouare le problème de l'alignement des paliers, mais complique la réalisation de l'arbre et implique l'utilisation d'éléments de jonction entre les différentes parties de l'arbre. Une solution plus récente, et qui donne de bons résultats, consiste rapporter des paliers sur le bâti de la machine et a monter à l'intérieur de ces paliers des roulements dont la cage extérieure est entourée par une bague de caoutchouc qui joue le rle d'amortisseur. Divers modes de réalisation sont utilisés de nos jours pour mettre en oeuvre ce procédé. Ils consistent par exemple utiliser une bague en caoutchouc qui enveloppe la cage fixe du roulement et qui est maintenue dans un palier rapporté de forme correspondante. Dans un autre mode de réalisation, la bague est de forme circulaire, et est montée directement dans le bAti de la machine, l'ensemble étant maintenu au moyen d'éléments rigides, telles que des plaques de maintien, rapportés de part et d'autre du roulement, fixes sur le bAti-du métier, et permettant de bloquer l'ensemble.- Si ces modes de réalisation donnent techniquement satisfaction et permettent d'amortir efficacement les vibrations, ils présentent cependant 1t SBfneonvénient d entre motteux du fait qu'ils exigent l'utilisation de moyens pour bloquer la bague amortisseur et le roulement. Par ailleurs, il sont également assez long à monter et nécessitent l'utilisation de moyens de fixation sur le bâti. Or on a trouvé, et e'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un dispositif simple, peu couteux, efficace, facile a réaliser, permettant de monter rapidement et sans précautions particulieres des arbres tournants de grande longueur sur le bati d'une machine, notamment d'une machine textile, en évitant que des vibrations nuisibles ne se transmettent à l'ensemble du métier. Selon l'invention il est possible de monter directement l'arbre sur le bâti du métier et ce sans utilisation de paliers rapportés ou d'éléments de maintien sur le métier. De maniere surprenante1 il a eté trouvé qu'il était possible d'éliminer pratiquement totalement les vibrations en utilisant un palier souple, élastique, déformable, solidaire du bati. Un tel montage permet par ailleurs de compenser les irrégularités dans l'alignement des paliers et admet des tolérances de fabrication beaucoup plus grandes ce qui présente des avantages certains lors de l'usinage du matériel. I1 permet , en outrer de diminuer sensiblement l'épaisseur des matériaux utilisés pour~former le bâti étant donne que celuici subit des contraintes beaucoup plus faibles. Enfin, il permet un montage aisé et rapide, du fait qu'il ne nécessite pas d'éléments de blocage et de maintien rapportés sur la machine, tout en assurant un maintien parfait de l'arbre et en évitant . que les vibrations ne se transmettent à l'arbre. De plus, grâce à l'invention, il est possible de compenser de manière efficace les effets de dilatation qui peuvent se produire dans l'arbre. L'invention concerne donc un perfectionnement au montage et au maintien d'un arbre tournant, monté sur le bati d'une machine, notamment textile, par l'intermédiaire d'au moins trois paliers de maintien, solidaire du bati, et comportant des roulements pour l'arbre, et elle se caractérise par le fait que chaque palier est réalisé en une seule pièce compacte, à base de matière defor- mable, souple, élastique, ledit palier se présentant sous la forme d'une bague qui comporte d'une part, un logement interne dans lequel est encastré le roulement, et d'autre part, une gorge péri phérique, dont la largeur est sensiblement égale à l'épaisseur du b ti, ladite bague étant emmanchée de force dans un évidement pratiqué dans le bâti, évidement dont la forme et les dimensions correspondent sensiblement à cellesdu fond de la gorge. Selon l'invention, les paliers de maintien sont à base d'un caoutchouc synthétique résistant aux hydrocarbures. Comme matière convenant bien pour la mise en oeuvre de l'invention, on peut citer celles commercialisées sous les marques "VULSOIS0I" ou "NEOPRENE" qui présentent une dureté Shore de 60. De plus, pour avoir un -bon maintien du roulement à l'inte- rieur du logement interne pratiqué dans la bague, celui-ci a des dimens.ions légèrement inférieures à celles du roulement, par exemple de l'ordre de zero millimètre un (0,1) à zero millimètre deux (0,2). Enfin la profondeur de la gorge périphérique pratiquée dans la bague formant palier est de préférence égale à environ la moitié de la largeur de ladite bague. L'invention et les avantages qu'elles apportent, sera cependant mieux comprise gracie à l'exemple de réalisation donné ciaprès et illustré par les schémas annexés dans lesquels - la- figure 1 montre schématiquement le montage d'un arbre tournant conformément à l'invention, - la figure 2 est une coupe schématique agrandie d'un des paliers de la figure 1, - les figures 3 et 4 montrent respectivemRnten coupe et en vue de dessus une bague formant un palier selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur ces figures, et notamment sur la figure 1, l'arbre tournant 1 est fixé sur le bâti d'un machine, notamment textile, comportant trois montants 2, 3, 4. Cet arbre 1 est maintenu et positionné, conformément à l'invention, par l'intermédiaire de paliers 8, 9, 10, solidaires des montants 2, 3, 4 du bâti et dans lesquels des roulements 5, 6, 7, sont encastrés. La manière dont l'invention est mise en oeuvre est illustrée plus en détail par la figure 2, qui est une vue partielle agrandie montrant un seul palier selon l'invention, par exemple celui comportant la bague 8. De plus les figures 3 et 4 montrent en détail la forme d'une telle bague. Ainsi qu'on le voit mieux sur ces figures, chaque palier se présente sous la forme d'une piece compacte 8, en forme de bague, qui comporte d'une part, un logement interne 12 dans lequel est encastré le roulement 5 qui supporte l'arbre 1, et, d'autre part, une gorge périphérique 11, dont la largeur est sensiblement égale à l'épaisseur des montants du bâti 2, ladite bague 8 étant emmlanchEe de force dans un évidement 13, pratiqué dans la bati 2, évidement dont la forme et les dimensions correspondent sensiblement a celles du fond de la gorge 11. Conformément à l'invention, chaque palier de maintien 8, 9, 10 est à base d'un caoutchouc synthétique résistant aux hydrocarbures, et, l'évidement interne 12, dans lequel est encastré le roulement a des dimensions légèrement inférieures à celles du roulement, en général plus petites de zéro millimètre un (0,1) à zero millimètre deux (0,2). En général, la gorge périphérique 11 est circulaire et a une profondeur égale àD-d/2 qui correspond sensiblement à la moitié de la largeur e. De plus, une largeur e de la gorge 11 égale à environ la moitié de la largeur E de la bague convient en général parfaitement. Exenile Dans un caoutchouc synthétique, commercialisé sous la marque NEOPRENE, ayant une dureté Shore de 60, on réalise des bagues conformes à l'invention, ayant les caractéristiques suivantes : - Diamètre extérieur D.E., : 80 mm - Diamètre interne d.1. : 56 mm - Epaisseur E : 22 mm - Largeur e de la gorge-ll : 11,8 mm - Diamètre D du fond de la gorge 11 : 70,2 mm - Diamètre d du fond du logement 12 : 61,8 znm - Largeur 1 du logement 12 : 15,8 hS. Cette bague est obtenue par moulage et ses angles extérieurs sont de préférence arrondis ainsi que les angles du logement interne. Le logement interne 12 peut recevoir un roulement classique de soixante deux (62) millimètres de diamètre et de seize (16) millimètres de largeur. A l'aide de trois bagues, on monte sur un bac d'essai, comme cela est représenté à la figure 1, un arbre 1 de vingt cinq (25) millimètres de diamètre. Pour cela, on positionne tout d'abord les bagues 8, 9, 10, sur les montants 2, 3, 4, du bEti, puis on emmanche de force les roulements 5, 6, 7, à l'intérieur des évidements. Afin de mieux montrer l'efficacité de l'invention, les évidements pratiqués dans les montants 2, 3, 4, ne sont pas alignés et sont décalés de dix (10) millimètres les uns par rapport aux autres. De plus, on dispose, sur l'arbre 1 des charges (non représentées) de manière à provoquer des vibrations. Malgré ces conditions défavorables1 il est possible, grâce au montage selon l'invention, de faire tourner cet arbre 1 à une vitesse de mille cinq cents (1 500) tours par minute, sans que les vibrations ne se transmettent au montant du bâti. Cet exemple montre bien la simplicité de mise en oeuvre de l'invention et les avantagestqu'elle apporte puisqu'il est possible d'empêcher que les vibrations ne se transmetint au bâti et ce au moyen-d'un élément (bague) simple, peu couteux, facile à réaliser. Une telle invention convient particulièrement au montage des arbres tournants sur le matériel textile, par exemple des moulins, des machines de texturation, ..., mais il est bien entendu que ceci n'est pas limitatif, et qu'elle pourrait être appliquée à d'autres domaines, et en général à tous les dispositifs comportants des arbres tournants maintenus par au moins trois paliers. R E V E N D I C A T I O N S 1/ Perfectionnement au montage et au maintien d'un arbre tournant monté sur le bâti d'une machine textile1 par l'intermé- diaire d'au moins trois paliers de maintien, solidaires du bâti, et comportant des roulements pour l'arbre, caractérisé par le fait que chaque palier est réalisé en une seule pièce compacte, à base de matière déformable , souple élastique, ledit palier se présentant sous la forme d'une bague 8 qui comporte, d'une part, un logement interne 12 dans lequel est encastré le roulement 5, et, d'autre Part, une gorge périphérique 11, dont la largeur est sensiblement étale à l'épaisseur du bSti 2, ladite bague étant emmanchée. de force dans un évidement 13, pratiqué dans le bâti 2, évidement dont la forme et les dimensions correspondent sensiblement àcelles du fond de la gorge 11. 2/ Perfectionnement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les paliers de maintien 8 sont à base de caoutchouc synthétique résistant aux hydrocarbures. 3/ Perfectionnement selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le logement- interne dans lequel est encastre le roulement a des dimensions légèrement inférieures à celles du roulement. 4/ Perfectionnement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la gorge périphérique 11, est de forme circulaire et a une profondeur qui correspond sensiblement à la moitié de sa largeur. 5/ Perfectionnement selon l'iuie des revendications 1 a 4, caractérisé par le fait que la distance entre le fond du logement et etle fond de la gorge ll est au moins égale à trois (3) millimètres.