Brevet FR2544813A1 — publié le 19841026

Dispositif de suspension pour broche rotative La présente invention concerne un dispositif de suspension pour broche rotative, comprenant un logement à paliers entourant deux paliers disposés à proximité l'un de l'autre, dont l'un est aménagé pour transmettre des forces axiales et l'autre est aménagé pour transmettre des forces radiales, ledit logement à paliers étant suspendu de façon élastique dans un cadre de manière à disposer d'une certaine liberté de mouvement par rapport au cadre, aussi bien dans le sens radial qu'axial. Les dispositifs de suspension de ce type sont utilisés par exemple en liaison avec certains séparateurs centrifuges comprenant un rotor monté à la partie supérieure d'une broche rotative verticale Ce logement de paliers est situé juste au-dessous du rotor à la partie supérieure de la broche La broche est également montée à sa partie inférieure dans un palier à billes sphérique. Les broches de ce type sont soumises à des forces importantes du fait qu'un rotor centrifuge peut peser jusqu'à 1000 kg et tourner à une vitesse de 5000 t/mn Il est donc important que les conditions de fonctionnement des paliers soient les meilleures possibles, de manière qu'il n'y ait pas de développement de chaleur inutile Les paliers sont lubrifiés pendant le fonctionnement du séparateur centrifuge par un brouillard d'huile qui traverse axialement le logement à paliers Le brouillard d'huile est aspiré vers le haut, de manière à traverser le logement à paliers, au moyen d'un ventilateur actionné par la rotation de la broche. B Men qu'on obtienne une lubrification efficace des paliers de la manière décrite ci-dessus, or a cependant constaté un développement indésirable de chaleur et des vibrations dans le logement à paliers, ne garantissant dans certains cap à l'ensemble du dispositif de suspension qu'une durée de vie très limitée. Le but de la présente invention est d'assurer de meilleures conditions de fonctionnement et utne plus longue durée de vie au 25448 13 dispositif de suspension du type ci-dessus défini. Selon l'invention, ce but est atteint avec un dispositif de suspension du type défini en prévoyant un logement à paliers divisé en deux parties enfermant chacune l'un desdits paliers, des premiers moyens élastiques étant disposés de façon à transmettre les forces radiale entre le cadre et la partie du logement à paliers qui enferme le palier radial alors que des seconds moyens élastiques sont disposés de manière à transmettre les forces axiales entre le cadre et la partie du logement à paliers qui enferme le palier axial, et en donnant aux parties du logement à paliers la liberté d'effectuer des mouvements angulaires l'un par rapport à l'autre autour d'axes perpendiculaires à la broche, mais disposés selon un agencement mutuel tel qu'ils ne puissent se déplacer mutuellement en direction périphérique par rapport à la broche. Grâce à cet agencement, on obtient ce résultat que les bagues de roulement extérieures des deux paliers peuvent occuper diverses positions angulaires l'une par rapport à l'autre sans en être empêchéees par un logement à paliers non élastique, c'est-à-dire occuper-les mêmes positions angulaires que les bagues de roulement interne des paliers, qui sont réunies chacune à une partie de la broche et, ainsi, suivent les mouvements mutuels de ces parties de la broche quand cette dernière fléchit Il est vrai que la flexion de la broche est extrêmement faible dans la région limitée entre les paliers, mais malgré cela on a constaté que la présente invention permettait d'obtenir un palier fonctionnant de façon sensiblement améliorée Ainsi, il a été possible de fortement réduire les problèmes mentionnés plus haut concernant les vibrations et le développement indésirable de chaleur. L'invention est décrite en détail ci-dessous er référence au dessin annexé qui est une coupe longitudinale d'un dispositif de suspension pour broche de séparateur centrifuge. Dans un séparateur centrifuge, une broche 1 supportant un bol ou rotor séparateur est susperdue dans des paliers disposes dans un logement à paliers 2 Ces paliers comprennent un palier à billes supérieur à gorge profonde 3, et un palier à billes inférieur à contact angulaire 4 L'extrémité inférieure de la broche tourne dans un palier 254481 3 à billes sphérique 5 Le rotor centrifuge est entraîné en rotation par un dispositif d'entraînement qui n'est pas représenté Une roue dentée 6 reliée à la broche engrène avec une roue dentée 6 a reliée à un volant, lesdites roues dentées étant entraînées par ledit dispositif d'entraînement. Le logement à paliers consiste en une partie supérieure 6 et une partie inférieure 8 qui sont en contact l'une avec l'autre au moyen d'un accouplement dit à griffes 9 Le terme accouplement à griffes signifie que lés bords des parties annulaires du logement à paliers qui sont tournés l'un vers l'autre ont des dents réparties autour de leur périphérie et qui sont en contact les unes avec les autres avec un jeu prédéterminé, de manière que soit admise une certaine liberté de mouvement entre les parties du logement à paliers, ce dernier constituant cependant un logement à paliers commun dans lequel sont logés les deux paliers L'accouplement montré ne constitue qu'un mode de réalisation avantageux D'autres accouplements remplissant la m 8 me fonction sont utilisables. La partie supérieure 7 du logement comprend une bride annulaire 10 qui est suspendue de façon élastique, au moyen de boulons 11, 12 répartis autour de sa périphérie, entre des coussinets -en caoutchouc, comprimés et de préférence annulaires, 13 et 14 respectivement, ou d'autres moyens élastiques similaires Ces coussinets en caoutchouc 13 et 14 sont dimensionnés de manière à transmettre pratiquement la totalité de la force radiale que peut exercer la broche sur le cadre pendant son fonctionnement Dans le coussinet en caoutchouc inférieur 14 sont prévus des ressorts hélicoïdaux de pression 15 disposés dans des trous du coussinet, répartis dans le sens périphérique Ces ressorts hélicoïdaux 15 ont pour fonction de transmettre une petite partie de la force axiale à transmettre de la broche au cadre, c'est-à-dire la partie que le palier à billes 3 est supposé transmettre Grâce aux ressorts hélicoïdaux 15, on évite que le coussinet en caoutchouc inférieur lit soit nettement plus comprimé que le coussinet-en caoutchouc supérieur 13. La partie inférieure 8 du-logement à paliers repose de façon élastique sur des ressorts hélicoldaux 16, 17 répartis autour de la périphérie, ou d'autres moyens élastiques dimensionnés de façon à supporter la plus grande partie du poids de la broche -et du rotor centrifuge monté sur elle. La rotation de la broche 1 crée un flux d'air qui traverse le logement à paliers dans la direction montrée par les flèches 18, 19, ce flux d'air entraîne un brouillard d'huile présent dans une chambre 20 et l'amène de ce fait à lubrifier les paliers 3, 4 Ce flux d'air est créé par un ventilateur 20 a monté sur le côté supérieur de la partie 7 du logement à paliers Pour que le brouillard d'huile ne soit pas aspiré au-delà d'un capuchon 21 disposé au-dessus du dispositif de suspension, un joint torique 22 est monté sur le bord inférieur du capuchon et un joint tonique en nylon 23 est disposé sur le bord supérieur du capuchon L'huile qui a été utilisée dans les paliers 3, 4 peut sortir du logement à paliers par la fente formée par l'accouplement à griffes 9 entre les parties 7, 8 du logement à paliers Le logement à paliers est donc auto- nettoyant en ce qui concerne l'huile déjà utilisée. Dans le dispositif de suspension montré sur le dessin, l'ensemble du logement à paliers 7, 8 est d'abord autorisé à se déplacer radialement de meme qu'axialement quand la broche 1 fléchit En second lieu, les parties 7, 8 du logement à paliers sont autorisées à se déplacer l'une par rapport à l'autre de manière que les bagues de roulement internes et externes des deux paliers 3, 4 puissent suivre chaque changement de position angulaire de la broche quand elle fléchit. Le dispositif de suspension décrit ci-dessus et montré sur le dessin peut naturellement être utilisé dans d'autres applications qu'un séparateur centrifuge En outre, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté sur le dessin. REVENDICATIONS 1 Dispositif de suspension pour broche rotative ( 1), comprenant un logement à paliers, entourant deux paliers ( 3, 4) disposés à proximité l'un de l'autre, dont l'un est aménagé pour transmettre des forces axiales et l'autre est aménagé pour transmettre des forces radiales, ledit logement à paliers étant suspendu de façon élastique dans un cadre de manière à disposer d'une certaine liberté de mouvement par rapport au cadre, aussi bien dans le sens radial qu'axial, caractérisé en ce que le logement à paliers est divisé en deux parties ( 7, 8), chacune enfermant l'un desdits paliers ( 3, 4), des premiers moyens élastiques ( 13, 14) étant disposes de façon à transmettre les forces radiale entre le cadre et la partie ( 7) du logement à paliers qui enferme le palier radial ( 3) alors que des -seconds moyens élastiques ( 16, 17) sont disposés de manière à transmettre les forces axiales entre le cadre et la partie ( 8) du logement à paliers qui enferme le palier axial ( 4), et en ce que les parties ( 7, 8) du logement à paliers ont la liberté d'effectuer des mouvements angulaires l'un par rapport à l'autre autour d'axes perpendiculaires a la broche ( 1), mais sont disposés selon un agencement mutuel tel qu'ils ne puissent se déplacer mutuellement en direction périphérique de la broche ( 1). 2 Dispositif de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties ( 7, 8) du logement à paliers sont amenées en contact mutuel au moyen d'un accouplement dit à griffes ( 9) placé autour de la broche ( 1). 3 Dispositif de suspension selon la revendication 1 ou 2, destiné à une broche verticale, caractérisé en ce que la partie superieure ( 7) du logement à paliers comprend une bride circonférentie Jle ( 10) qui est suspendue élastiquement, radialement de mnme qu'axialeneint, dans le cadre, alors que la partie infe rienre ( 8) du logement palliers est supportée par le cadre par l'intermédiaire de ressrtsz ( 16, 17) agissant verticalement et disposés autour de la broche. 4 Dispositif de suspension selon la revendication 3, caracterisé en ce que la bride ( 10) est supportet entre deux bagues d,= caoutchouc ( 13, 14) s'étendant autour de la broche, des monvens 1 astiques ( 15) étant enfermés dans des évidements de la bague de caoutchouc inférieure ( 14) entre la bride ( 10) et la partie du cadre qui supporte la bague de caoutchouc ( 14).