Brevet FR2509396A1 — publié le 19830114

La présente invention concerne une structure de palier pour un vilebrequin de laminoir à pas de pélerin à froid, dont les bielles sont montées sur paliers lisses divisés, qui sont tous pourvus d'une surface de glissement équipée d'une garniture d'usure avec poches de graissage, ladite enveloppe d'usure étant en acier trempé superficielle- ment, et de coussinets de palier en matière synthétique à haute résistance, alors que les joints des coussinets de palier sont disposés perpendiculairement au mécanisme à bielle et que les poches de graissage et leurs rainures de graissage sont agencées à proximité des joints des garnitures d'usure, le liquide de refroidissement qui est utilisé pour le laminage dans le laminoir à pas de péle- rin à froid étant également utilisé pour le graissage des paliers lisses. Grâce à une telle structure, on évite en grande partie l'usure du vilebrequin parce que, à cause de la structure particulière des paliers, le liquide de refroidissement qui est utilisé pour le laminage dans le laminoir à pas de pélerin à froid, peut être utilisé pour le graissage des paliers lisses Ainsi sont écartés les problèmes bien connus qui surgissent quand un mélange du liquide de re- froidissement et du lubrifiant se produit sur des paliers ordinaires, mélange qui malgré un filtrage soigné comporte des impuretés abrasives entraînant une usure considérable respectivement du vilebrequin et des paliers de vilebre- quins. Une fonction essentielle du liquide de refroidissement pour la structure de palier proposée est l'évacuation de la chaleur de frottement Comme une lubrification hydro- dynamique pour la structure de palier choisie n'est pas possible et qu'un frottement continuel se produit, une particulière attention doit être consacrée à l'évacuation de la chaleur Souvent, la disposition particulière des rainures de graissage et des poches de graissage ne suffit pas à évacuer la chaleur par le liquide de refroidissement. La présente invention a, en conséquence, pour but premier de perfectionner une telle structure des paliers de sorte qu'une évacuation particulièrement efficace de la chaleur de frottement soit garantie Pour mener à bien cette fonc- tion, on propose, d'après cette invention, que les garni- tures d'usure, en dehors des surfaces de glissement, soient munies de profils augmentant leur surface, tels que des ailettes de refroidissement ou analogue Ces ai- lettes de refroidissement, prévues de chaque côté des surfaces de coussinet, permettent respectivement une éva- cuation et une transmission sans problèmes de la chaleur produite par le frottement, dans l'air ambiant et dans le liquide de refroidissement se trouvant dans cette partie de la machine Un tel fluide baigne comme on sait toutes les parties mobiles de la transmission à bielle, de sorte que la surface des garnitures d'usure est elle aussi irriguée. Une autre particularité de l'invention est que l'évacua- tion de chaleur est améliorée du fait que les garnitures d'usure sont reliées avec un matériau à haute conducti- bilité thermique Une telle liaison de matériau permet un transfert de chaleur de frottement des garnitures d'usure en un matériau à haute rigidité à un matériau porteur, qui possède une meilleure conductibilité ther- mique Ce matériau porteur peut, d'après une autre parti- cularité de l'invention, se composer de cuivre, qui dis- sipe la chaleur, lequel cuivre étant relié aux garni- tures d'usure. Enfin, d'après une autre particularité de l'invention, on peut prévoir des garnitures d'usure traversées de chevilles de cuivre réparties de façon égale sur tout le pourtour des garnitures De telles chevilles de cuivre qui sont introduites à force dans des trous des garni- tures d'usure, captent la chaleur produite par le frot- tement dans les garnitures d'usure et la transmettent à l'extérieur du palier dans le liquide de refroidisse- ment ou dans l'air ambiant Il est avantageux que les chevilles de cuivre soient disposées parallèlement à l'axe et fassent saillie de chaque côté des faces d'ex- trémité des garnitures. D'après une autre particularité de l'invention, on peut obtenir un agencement de paliers de vilebrequin parti- culièrement avantageux quand les paliers de vilebrequin ont également une configuration de palier lisse Ainsi on évite l'étanchéification des paliers de laminoir or- dinaires et les avantages décrits avec l'invention ci- dessus sont également valables pour les paliers princi- paux du vilebrequin. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur le dessin annexé et décrit ci-après Il montre Figure 1: une structure de palier avec une garniture d'usure pourvue d'ailettes de refroidissement. Figure 2: un autre mode de réalisation de la garniture d'usure pourvue d'ailettes de refroidissement. Figure 3: une garniture d'usure montée sur une coquille de cuivre. Figure 4: une garniture d'usure pourvue de chevilles de cuivre transversantes. Sur la figure 1, la référence 1 représente la garniture d'usure, qui est beaucoup plus large que la coquille de coussinet 2 en matériau synthétique La garniture d'usure 1 est pourvue, de chaque côté de la coquille de coussinet 2, d'ailettes de refroidissement 3 s'étendant radialement et entourant ladite coquille de coussinet Lesdites ai- lettes de refroidissement agrandissent considérablement la surface de la garniture d'usure 1 à l'extérieur de la surface de glissement du palier En conséquence, la cha- leur de friction produite entre la coquille de coussinet 2 en matériau synthétique et la garniture d'usure 1, qui, à cause de la mauvaise conductibilité thermique du maté- riau synthétique, se concentre surtout sur la garniture d'usure, est évacuée par les ailettes de refroidissement dans l'air ambiant ou dans le liquide de refroidissement circulant au voisinage desdites ailettes. Un autre mode de réalisation de la garniture d'usure 1, pourvue d'ailettes de refroidissement 3, est représentée sur la figure 2 Dans ce cas, la coquille de coussinet en matériau synthétique 2 est montée directement sur le tourillon Z, tandis que la garniture d'usure n'est pas disposée sur le tourillon Z comme sur la figure 1, mais est reliée à la bielle motrice S Dans cet exemple, l'éva- cuation de la chaleur de friction produite entre la co- quille de coussinet 2 et l'enveloppe d'usure 1 se fait également d'une façon très favorable par les ailettes de refroidissement 3 ou par la bielle motrice S jusque dans l'air ambiant ou dans le liquide de refroidissement. Sur la figure 3 est représenté un autre exemple de struc- ture de palier Sur le tourillon Z se trouve monté un coussinet ou enveloppe en cuivre 7 solidaire en rotation dudit tourillon et relié à la garniture d'usure 1, qui peut être réalisée à la minceur voulue La garniture d'usure 1 est en acier à trempe superficielle qui, à cause du frottement entre ladite garniture d'usure et le palier en matériau synthétique 2, s'échauffe considé- rablement La chaleur produite est évacuée vers l'exté- rieur grâce au coussinet en cuivre qui possède une bonne conductibilité thermique, o elle est transmise au liqui- de de refroidissement ou à l'air ambiant. La figure 4 montre une variante de réalisation, dans laquelle la garniture d'usure 1 est pourvue de trous fo- rés parallèlement à l'axe, répartis de façon égale sur le pourtour, et traversés par des chevilles en cuivre qui adhérent fermement aux parois internes des trous Les chevilles de cuivre 5 font saillie, comme il est montré sur le dessin par rapport aux faces d'extrémité 6 de la garniture d'usure 1 La chaleur de friction produite est évacuée par les chevilles de cuivre 5 à l'extérieur de la garniture d'usure 1 et est transmise au liquide de refroidissement ou à l'air ambiant par les extrémités saillantes des chevilles en cuivre, de la façon décrite. REVENDICATIONS 1 Structure de palier pour un vilebrequin de laminoir à pas de pélerin à froid, dont les bielles sont montées sur des paliers lisses divisés, munis chacun de surfaces de glissement avec garnitures d'usure en acier trempé superficielle pourvues de poches de graissage et de cous- sinets de palier en matière synthétique à haute résis- tance, alors que les joints des coussinets de paliers sont disposés perpendiculairement au mécanisme à bielles et que les poches de graissage et leurs rainures de grais- sage sont agencées près des joints des garnitures d'usure, le liquide de refroidissement qui est utilisé dans le laminoir à pas de pélerin à froid lors du laminage ser- vant également de lubrifiant des surfaces lisses, caractérisée en ce que les garnitures d'usure ( 1), à l'ex- térieur des surfaces de glissement ( 2), présentent des profils augmentant leur surface, tels que des ailettes de refroidissement ou analogue. 2 Structure de palier pour vilebrequin selon la reven- dication 1, caractérisée en ce que les garnitures d'usure ( 1) sont reliées à un matériau à haute conductibilité thermique. 3 Structure de palier pour vilebrequin selon la reven- dication 2, caractérisée en ce que les garnitures d'usure ( 1) sont appliquées sur une coquille de cuivre et reliées à celle- ci. 4 Structure de palier pour vilebrequin selon la reven- dication 2, caractérisée en ce que les garnitures d'usure ( 1) sont percées de chevilles en cuivre réparties régulièrement à la périphérie desdites garnitures - Structure de palier pour vilebrequin selon la reven- dication 4, caractérisée en ce que les chevilles en cuivre ( 5) sont disposées parallèlement à l'axe des garnitures d'usure et font saillie de chaque côté des faces d'extrémité des garnitures d'usure ( 1). 6 Structure de palier pour vilebrequin selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les paliers du vilebrequin sont également des paliers lisses.