Brevet FR2401359A1 — publié le 19790323

La présente invention concerne le domaine de la construction des moteurs électriques et elle a trait plus particulière- ment à des paliers, notamment des coussinets en métal fritté, qui peuvent hêtre utilisés dans des conditions de marche les plus différentes. La durée de service des paliers de types connus dépend entre autres des critères suivants : la charge spécifique exercée sur le palier, la vitesse de glissement, le matériau du palier, le lubrifiant, la quantité de lubrifiant, le jeu dans le palier, la dureté et la qualité de surface de l'arbre. En plus de ces paramètres très importants, il existe d'autres facteurs qui ont une influence sur l'aptitude de fonctionnement d'un palier, par exemple le volume des pores et la température ambiante. Si l'on suppose que toutes les caractéristiques technologiques sont satisfaites en correspondance aux conditions existentes, la charge spécifique d'un palier, la vitesse de glissement et la lubrification existante déterminent la durée de service de ce palier. La fonction de lubrification dépend, dans une très large mesure, de la vitesse de glissement et de la pression superficielle spécifique car il s'établit une circulation d'huile du fait de la porosité du corps de palier. L'intensité de l'écoulement d'huile s'établissant dans un palier est directement fonction des paramètres précites car la vitesse de glissement et la pression superficielle spécifiques ont une influence sur l'effet de pompage se produisant dans l'in- tervalle créé par un coussinet. I1 en résulte que, pour des vitesses de glissement très élevées et pour le grand volume de refoulement en résultant, il se produit, dans la zone où la pression est maximale, une éjection d'huile hors du corps de palier. Pour pouvoir à nouveau redisposer de cette huile dans ce palier, on doit prévoir un élé- ment qui fait en sorte que l'huile soit amenée dans les zones du corps de palier qui sont plus ou moins appauvries en lubrifiant. On connaît des paliers pour moteurs (brevet allemand No. 1.538.926, modèles d'utilité allemands Nos. 7.240.604 et 7.018.428) dans lesquels cette fonction est remplie en partie par la garniture en feutre servant de réserve de lubrifiant. Dans ces modes de réalisation d'un palier, on a mis en évidence, lors d'essais réalisés avec des vitesses de rotation de 15.000 t/mn, que par suite de la grande vitesse linéaire se produisant dans l'intervalle de palier, une très grande quantité de lubrifiant est refoulée en direction de la zone de pression maximale et il en résulte que la zone opposée du corps de palier est appauvrie en lubrifiant. En conséquence, le film de lubrifiant se déchire dans cette zone et il se produit une inspiration d'air. Ckt air se mélange avec l'huile et il est éjecté à l'exte- rieur du palier en même temps que l'huile dans la zone de pression maximale L'air ne peut s'échapper que par l'intermédiaire du feutre très fortement imprégné dans cette zone et il fait en sorte que l'huile soit refoulée hors du feutre et hors du palier.On a constaté qu'il se produisait de cette manière, dans un temps très court, une perte d'une quantité importante du lubrifiant prévu à l'origine. En pratique, il en résulte un risque de lubrification de composants adjacents, ce qui peut présenter un inconvénient, notamment lorsque le palier est placé à coté d'un collecteur et de balais. La quantité de lubrifiant objectée du palier encrasse le collecteur et les balais et il en résulte une augmentation de l'usure, et par conséquent une réduction de la durée de service du moteur. Jusqu'à des vitesses de glissement déterminées, on peut contrebalancer cet effet en prévoyant en correspondance des élé- ments périphériques tels que des organes absorbants, des disques d'étanchéité, des feutres d'étanchéité, etc. (brevets allemands Nos. 2.223.336 et 2.000.166). Cependant un grand nombre de pièces se traduit toujours par une augmentation de la complexité technologique et du prix de revient. De tels paliers comportant un grand nombre d'éléments périphriquesne conviennent pas economi- quement et technologiquement pour une fabrication en série, alors que cela est nécessaire lors de la fabrication de moteurs pour appareils ménagers. Egalement la forme relativement compliquée des différents éléments, tels que les différentes épaisseurs a prévoir dans une partie en feutre ainsi que l'utilisation d'un feutre à revêtement superficiel, est liée à des difficultés technologiques. Un autre inconvénient des paliers connus consiste en ce que ceuxci ne conviennent que pour des domaines d'application déterminés. Pour le remplacement de roulements à rouleaux par des coussinets soumis a des charges élevées et soumis à une grande vitesse de glissement, les solutions décrites ci-dessus ne conviennent pas. L'invention a en conséquence pour but de fournir un palier pour hautes vitesses de glissement, qui permette d'obtenir une plus grande durée de service, une meilleure sécurité fonctionnelle jusqu'à 1.000 heures de marche au maximum, qui soit d'une fabrication simple et qui permette de réduire le nombre de pièces, et par conséquent de diminuer les frais de fabrication et de montage. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients men tionnés ci-dessus et d'éviter une sortie de l'huile, par suite du fort écoulement de lubrifiant à l'intérieur du palier et du volume de réserve, à des vitesses de glissement élevées, en permettant ainsi le remplacement de roulements à rouleaux par des coussinets également dans des paliers soumis à de fortes charges. Selon l'invention, ce problème est résolu en ce qu'un feutre de retenue est pourvu d'ouvertures qui sont placées en regard d'évidements correspondants d'un disque de blocage, et en ce qu'il est prévu dans le disque de blocage et dans un logement de palier des rainures orientées radialement. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'espacement entre deux ouvertures est au maximum égal au double du diamètre desdites ouvertures. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, il est prévu des ouvertures sur la périphérie ou sur le côté du feutre de retenue qui entourent le coussinet. Enfin, suivant encore une autre caractéristique de l'invention, on utilise, à la place d'un feutre annulaire de retenue, une bande de feutre. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue latérale d'un palier agencé selon l'invention la figure 2 est une vue faite dans la direction X de la figure 1 ; la figure 3 représente un mode de réalisation du feutre de retenue ; et la figure 4 représente un autre mode de réalisation du feutre de retenue. Le palier représenté sur la figure 1 et servant à maintenir l'arbre de moteur 1 comporte un coussinet 2 qui est fixé axialement dans une plaque d'appui 4 à l'aide d'un disque de blocage 3. Le coussinet 2 est entouré par un feutre de retenue 5 de type connu. Ce feutre annulaire de retenue 5 est disposé concentriquement à l'arbre 1 du moteur et il est en contact avec la pE- riphérie du coussinet 2. Le feutre de retenue 5 peut être agencé sous la forme d'un disque circulaire ou bien il peut être constitué par une bande de feutre. Le feutre de retenue 5 comporte des ouvertures 6 orientées parallèlement à l'axe de l'arbre 1 du moteur et qui sont placées en regard d'évidements 7 du disque de blocage 3 eux-mêmes disposés symétriquement.Le circuit 8 défini par la flèche montre comment l'huile peut s'écouler à l'intérieur du palier. On a également mis en évidence un circuit d'air 9 qui se déplace sur le coussinet 2 et sur le feutre de retenue 5. L'air parvenant, par l'intermédiaire du coussinet 2, dans le feutre de retenue 5, peut s'échapper du palier sans entraves par l'intermédiaire des ouvertures 6 du feutre de retenue 5 et des évidements 7 du disque de blocage 3. On empêche ainsi une éjection de l'huile hors du feutre de retenue 5. L'huile sortant par les surfaces sphériques et les surfaces frontales du coussinet 2 est ramené dans le feutre de retenue 5 par l'intermediaire des rainures radiales 10 du disque de blocage 3, ainsi que par l'in termédiaire des rainures Il de la plaque d'appui 4. En choisissant pour former le feutre de retenue 5 une matière ayant une bonne capillarité, on est assure de faire revenir correctement le lubrifiant dans le coussinet 2. Sur les figures 3 et 4, on a représenté différents modes de réalisation du feutre de retenue 5 de la figure 1, les ouvertures 6 étant disposées sur la périphérie du feutre 5 ou bien sur le cdtd entourant le coussinet 2. A cet égard, il est important que l1épaisseur de feutre subsistant entre deux ouvertrues adjacentes 6 soit comprise entre une à deux rois le diamètre ou la largeur des ouvertures 6, de manière à obtenir en cours de marche des conditions d'écoulement approximativement identiques du lubrifiant à l'intérieur du feutre de retenue 5. REVENDICATION5 1, Palier pour moteur électrique comportant un coussinet en métal fritté et un réservoir de lubrifiant associé se présentant sous la forme d'un feutre de retenue entourant le palier, caractérisé en ce que le feutre de retenue est pourvu d'ouvertures qui sont placées en regard d'évidements congruents d'un disque de blocage, et en ce qu'il est prévu dans ce disque de blocage et dans un logement de palier des rainures orientées radialement. 2. Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'espacement entre deux ouvertures adjacentes est au maximum égal au double du diamètre desdites ouvertures. 3. Palier selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les ouvertures sont placées sur la périphérie du feutre de retenue. 4. Palier selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les ouvertures sont disposées sur le c8té du feutre de retenue qui entoure le coussinet. 5. Palier selon l'une qes revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on utilise comme feutre de retenue une bande de feutre.