Brevet FR2542399A1 — publié le 19840914

Feuille en matériau pour palier. La présente invention concerne une feuille en matériau pour palier, servant de garniture pour paliers, de préférence de paliers radiaux, constituée d'une couche support métallique munie d'ouvertures et re- vêtue d'une couche anti-friction en une matière plas- tique qui peut être soumise à des efforts de glisse- ment et de friction et qui contient éventuellement des additifs améliorant le glissement ou la friction. Une feuille en matériau pour palier de ce type permet de s'adapter aux déformations de la forme géométrique de la portée, se produisant lorsque le logement est soumis à des charges En outre, la feuille en matériau pour palier a l'avantage d'une bonne évacuation de la chaleur, de sorte que, en servi- ce, la couche anti-friction en matière plastique ne s'échauffe pas davantage que le palier purement mécani- que sollicité d'une manière identique, et qu'ainsi on ne court pas le danger d'une destruction de la feuil- le en matériau pour palier. Des feuilles en matériau pour palier desti- nées à garnir des paliers radiaux sont connues déjà depuis assez longtemps, en diverses formes de réali- J sation C'est ainsi que l'on propose, au brevet DL No 963, une feuille en matériau pour palier constituée d'une toile en fil métallique dont les points d'entre- croisement sont fixés les uns aux autres, par un polymère fluoré appliqué par frittage L'inconvénient de cette feuille en matériau pour palier est cependant que la toile métallique s'effiloche, notamment sur ses parties marginales, lorsqu'elle est estampée ou lorsqu'elle est découpée Il y a en outre le danger que les fils effilochés parviennent dans le jeu du palier, ce qui endommage le palier ou le détruit, après une durée de service relativement brève Pour empêcher cela, on propose, au brevet DE No 22 05 008, une feuille en matériau pour palier constituée d'une tôle métallique revêtue d'un polymère fluoré appliqué par frittage, les points de croisement des fils qui s'entrecroisent étant soudés les uns aux autres par un traitement thermique ultérieur Mais sa stabi- lité de forme relativement faible est un inconvénient au montage, ce qui empêche la pose automatique de la feuille en matériau pour palier dans des coussinets de palier et dans des coquilles de coussinets On peut améliorer la stabilité de la forme en utilisant, sui- vant le EP-A-81 200 501, une grille en métal déployé à ouvertures en forme de losanges, en un alliage d'aluminium forgé ayant un allongement à la rupture 65 de 8 à 20 % et une dureté Brinell HB de 35 à 65, cette grille étant revêtue d'une couche anti-friction en polytétrafluoroéthylène, additionnée de 10 à 50 % en volume de fibres de verre et de 5 à 25 % en volume de plomb Cette feuille en matériau pour palier ne suffit pas, cependant, à satisfaire à toutes les exi- gences imposées, parce que son aptitude à supporter les charges est comparativement plus petite transversale- ment à l'axe de rotation que suivant la direction axiale. L'invention vise donc une feuille en matériau pour palier du type mentionné au début du présent mé- moire qui, sans porter atteinte à sa bonne aptitude à s'adapter à la forme de la portée, et notamment sans porter atteinte à son aptitude à supporter des charges, est améliorée par le fait que son aptitude à supporter des charges est la même transversalement et perpendiculairement à l'axe de rotation. Suivant l'invention, les barrettes longitudinales et/ou transversales d'une tôle perfo-. rée munie d'ouvertures obtenues par estampage et formant la couche support sont ondulées par matriçage, les ouvertures étant disposées enrangées, avec décalage en diago- nale ou en oblique Grâce à l'ondulation de la tôle perforée, on obtient en même temps un raidissement et, ainsi, une plus grande aptitude à supporter des charges. La tôle perforée est avantageusement agencée de manière à ce que la surface des ouvertures repré- sente de 30 à 50 % de la surface totale de la tôle perforée Un tel rapport assure aussi bien une bonne aptitude d'adaptation qu'une aptitude suffisante de la feuille en matériau pour palier à supporter les charges. Suivant l'invention, la tôle perforée a des ouvertures carrées ou rectangulaires ayant une lon- gueur L de l'ouverture de 0,3 à 1 mm et, de préférence, de 0,3 à 0,8 mm. Pour la largeur ou l'épaisseur S des bar- rettes, des dimensions pouvant être calculées par le produit de la largeur de l'ouverture L x 0,5 se sont révélées avantageuses Comme la tôle perforée doit absorber des contraintes se produisant essentiellement en service, le rapport de la largeur ou de l'épaisseur S des barrettes qui peuvent être éventuellement différentes suivant la direction longitudinale et transversale, à la largeur L des ouvertures, joue un rôle déterminant Le rapport de la largeur L des ouvertures à la largeur ou à l'épaisseur S des barrettes est déterminé par des considérations de fonctionnement. La surface portante de la tôle perforée doit être aussi rigide que possible, c'est-à-dire qu'elle ne doit pas se déformer sous la charge de l'axe de rota- tion qui doit remplir son rôle, même après le rodage. Il faut, d'autre part, assurer que la feuille en maté- riau pour palier S 'adapte aux défcamations de la forme géométrique de la surface d'appui se produisant lorsque le logement de palier est soumis à des efforts, et cons- titue la surface de contact du coussinet qui est né- cessaire Le rapport optimum de la longueur L de l'ou- verture à la largeur ou à l'épaisseur S des parties pleines est dans la plage allant de 1,5 à 2. Pour assurer un accrochage suffisant de la couche anti-friction en matière plastique à la tôle perforée, l'épaisseur plastique N de la tôle perforée ondulée, c'est-à-dire l'écart entre le sommet et le creux de l'ondulation de la barrette, doit être égale à S x 1,75. Il est recommandé d'utiliser comme matériau pour la tôle perforée de l'acier, du nickel, des alliages au nickel, ou de l'aluminium Pour permettre cependant un glissement sur la feuille en matériau pour palier pendant une durée limitée (durée de fonc- tionnement en secours), lorsqu'il se produit des con- ditions de fonctionnement défavorables qui n'ont pas été prévues, on met en oeuvre des matériaux métalli- ques pour palier habituels, à base de plomb et d'étain, des alliages de cuivre et de plomb, des alliages pour palier à base d'aluminium et des allia- ges d'aluminium du type Al Mg 3 et Al Mg Sil. La tôle perforée est revêtue d'une couche de glissement et de friction, en une matière thermo- plastique ou en une matière thermodurcissable, comme par exemple en poly(fluorure de vinylidène), en poly- tétrafluoroéthylène ou en poly(oxyde de méthylène) ou en une matière semblable, de manière à ce-que l'épais- seur de la couche sur les sommets des ondulations soit de 20 à 50 microns. La couche de glissement ou de frottement peut contenir séparément ou en combinaison en des quantités de 5 à 50 % en poids, des additifs comme des fibres de verre, des fibres de matière plastique, des particules de poudre de plomb, des particules de graphite, des billes de bronze, des perles de verre ou autres pro- duits semblables, ralentissant l'usure ou améliorant le glissement ou la friction. Dans des cas de charges particuliers, il peut être recommandé d'interposer une couche d'adhérence entre la tôle perforée et la couche anti-friction en matière plastique. La feuille en matériau pour palier conformée suivant l'invention est représentée, à titre d'exemple, au dessin et est explicitée d'une manière plus précise dans ce qui suit Au dessin: la figure 1 est une vue en plan d'une tôle perforée ayant des ouvertures carrées, et la figure 2 est une vue en coupe de la tôle perforée suivant la ligne I-I de la figure 1, la cou- che anti-friction en matière plastique étant appliquée. Dans une tôle perforée 1 en un alliage d'aluminium du type Al Mg 3, ayant une résistance à la traction 6 = 180 N/mm, une limite d'élasticité B 2 0, 2 = 80 N/mm, un allongement à la rupture 65 = 17 % et une dureté Brinell HB = 45, et dont les ouver- tures carrées 2 ont une longueur L de 0,5 mm chacune et dont les barrettes 3 ont une largeur S de 0,25 mm chacune, les barrettes 3 sont conformées par matriçage de manière à ce que la hauteur plastique N de la tôle perforée 1 soit de 0,44 mm La tôle perforée 1 est revêtue d'une couche anti-friction 4 en polytétrafluoroéthylène qui con- tient 15 % de fibres de verre ayant une longueur de 0,5 à 0,75 mm et 20 % de perles de verre ayant un diamètre de 10 à 100 microns La couche antifriction 4 est appliquée par frittage sur la tôle perforée de façon à ce que la matière plastique soit accrochée sur le verso de la tôle perforée 1 et qu'il y ait, sur les sommets des ondulations se trouvant du côté du tourillon, une couche de protection de 25 microns d'épaisseur, après le calibrage. La feuille en matériau pour palier conformée suivant l'invention se caractérise notamment par une bonne stabilité de forme et peut être chargée unifor- mément transversalement et axialement par rapport à l'axe de rotation - REVENDICATIONS 1 Feuille en matériau pour palier servant de garniture puir paliers, de préférence de paliers radiaux, constituée d'une couche support métallique munie d'ou- vertures et revêtue d'une couche anti-friction en une matière plastique qui peut être soumise à des ef- forts de glissement et de friction et qui contient éventuellement des additifs améliorant le glissement ou la friction, caractérisée en ce que les bar- rettes longitudinales et/ou transversales ( 3) d'une tôle perforée ( 1) munie d'ouvertures ( 2) obtenues par estampage et formant la couche support sont ondulées. 2 Feuille suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que les ouvertures ( 2) sont disposées en rangées, avec décalage en diagonale ou en oblique. 3 Feuille suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la surface des ouvertures ( 2) représente de 30 à 50 % de la surface totale de la tôle perforée ( 1). 4 Feuille suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la largeur L des ouvertures carrées ou rectangulaires ( 2) est comprise entre 0,3 et 1 mm, de préférence entre 0,3 et 0,8 mm. 5 Feuille suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la largeur ou l'épaisseur S des barrettes de la tôle perforée représen- te 0,5 x la largeur L des ouvertures. 6 Feuille suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la largeur ou l'épais- seur S des barrettes est différente suivant la direction longitudinale et la direction transversale. 7 Feuille suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le rapport de la lon- gueur L des ouvertures ( 2) à la lar- geur ou à l'épaisseur S des barrettes est dans la plage allant de 1,5 à 2. 8 Feuille suivant l'une des revendications 1 à-7, caractérisée en ce que l'épaisseur plastique N de la tôle perforée ( 1) ondulée représente 1,75 x la largeur ou l'épaisseur S des barrettes. 9 Feuille suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la tôle perforée ( 1) est en acier, en nickel, en alliages au nickel, en aluminium, ainsi qu'en matériaux pour paliers à base de plomb et d'étain, en alliages de cuivre et de plomb, en alliages pour paliers à base d'aluminium ou en alliages d'aluminium du type Al Mg 3 et Al Mg Sl. Feuille suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la tôle perforée ( 1) est revêtue d'une couche anti-friction ( 4) en matiè- re thermoplastique ou en matière thermodurcissable, de manière à ce que l'épaisseur de la couche anti- friction sur les pointes des sommets des ondulations de la tôle perforée soit comprise entre 20 et 50 microns. 11 Feuille suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la couche anti-fric- tion ( 4) contient séparément ou en combinaison en des quantités de 5 à 50 % en poids, des additifs comme des fibres de verre, des fibres de matière plastique, des particules de poudre de plomb, des particules de graphite, des billes de bronze, des perles de verre ou autres produits semblables, ralentissant l'usure ou améliorant le glissement ou la friction. 12 Feuille suivant l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'une couche d'adhérence est interposée entre la tôle perforée ( 1) et la couche anti-friction en matière plastique ( 4).