Brevet FR2549772A1 — publié le 19850201

DISPOSITION DE PALIERS A ROULEMENTS SUR UNE MACHINE DE TRANSFORMATION DE MATIERES PLASTIQUES. L'invention concerne une disposition de paliers à roulements sur une machine de transformation de matières plastiques, avec une surface de roulement extérieure et une surface de roulement intérieure, et des corps de roulement, disposés entre les surfaces de roulement, et maintenus à une certaine distance les uns des autres grace à une cage annulaire. Dans certaines machines de transformation de matières plastiques, les paliers sont soumis à des contraintes très élevées C'est en particulier le cas par exemple dans les machines destinées à transformer les déchets de matières plastiques, sous pression et température très élevées, pour 15 les transformer en une matière plastique régénérée Une machine de ce genre est décrite dans le brevet DE 27 00 846. Dans cette machine, les déchets de matières plastiques, après broyage, sont plastifiés par passage dans une presse à cylindres presseurs, ce pour quoi l'on a besoin d'une pression élevée, non seulement pour la plastification, mais encore pour l'évacuation du régénérat plastifié Du fait des pressions radiales élevées et de la présence ee températures relativement élevées, il est exclu d'utiliser des paliers lisses pour supporter le cylindre presseur De 25 même, il n'est pas possible d'utiliser des roulements classiques En effet, les températures élevées en présence interdisent une lubrification traditionnelle; on a de plus le risque de voir arriver dans la masse de matière plastique, et de là dans le roulement, des corps étrangers, par exemple des clous, lors de la transformation des déchets de matières plastiques Enfin, les cages des roulements traditionnels ne pourraient supporter les pressions élevées. L'invention a pour but de créer une disposition de paliers à roulements, convenant tout particulièrement-aux 35 machines de transformation des matières plastiques, et permettant de transformer à des températures et des pressions relativement élevées des déchets de matières plastiques con- tenant éventuellement des corps étrangers A cette occasion, il faut assurer une absorption suffisamment fiable des pressions radiales élevées, une bonne lubrification même à température élevée, tout en supprimant le risque de détérioration susceptible d'être provoqué par des corps étrangers. L'invention concerne à cet effet une disposition de paliers à roulements, dans laquelle l'espace qui se trouve entre les surfaces de roulement, sur le côté du palier à 10 roulements dirigé vers l'intérieur de la machine, est recouvert à la température de marche jusqu'à ne laisser qu'une faible distance. De cette manière, les corps étrangers sont retenus au niveau du recouvrement; de plus, en raison de l'effet15 d'étranglement qui en résulte, on a une réduction de la pression élevée de la matière plastique, cette pression étant toutefois parfaitement suffisante pour enfoncer la matière plastique plastifiée dans la zone située entre la surface de roulement intérieure et la surface de roulement 20 extérieure, pour assurer la lubrification du palier. Une forme de réalisation avantageuse consiste en des corps de roulement constitués de corps creux Cette façon de faire autorise une certaine déformation élastique des corps de roulement, de sorte que l'on peut utiliser simulta25 nément un plus grand nombre de corps de roulement, en situation de portée. Une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention consiste à prévoir un nombre aussi grand que possible de corps de roulement; pour cela, ou bien on subdivise les corps de roulement en groupes d'au moins deux corps de roulement, les groupes étant séparés les uns des autres par la cage, ou bien la cage est constituée de pivots, maintenus à une certaine distance les uns des autres dans le sens périphérique, et destinés à des corps de roulement 35 cylindriques, la distance entre les pivots n'étant, à la température de marche, que très légèrement supérieure au diamètre des corps de roulement. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la surface de roulement extérieure est la surface d'une bague de roulement, laquelle, sur l'un de ses côtés, se rapproche de la surface de roulement intérieure jusqu'à une faible distance, à la température de marche. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la cage est constituée d'une bague massive su le coté des corps de roulement opposé à la bride de protection et de doigts en saillie sur un seul côté, dans la direction 10 des corps de roulement. Dans une autre forme de réalisation, les doigts s'engagent entre les corps de roulement ou les groupes de corps de roulement, en étant adaptés au contour de ces corps de roulement. Enfin, dans une autre forme de réalisation de l'invention, les doigts sont constitués comme des pivots servant aux corps de roulement. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés, qui représen20 tent des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: La Figure 1 est une coupe axiale dans la zone d'un palier d'une machine destinée à la transformation de déchets de matières plastiques; La Figure 2 est une coupe selon la ligne III-III de la Figure 1, en partie avec une vue du palier dans la direction de la flèche A de la Figure 1, la moitié gauche et la moitié droite de la Figure 2 présentant différentes variantes de la disposition des corps de roulement; La Figure 3 présente une autre variante de la disposition des corps de roulement, selon une représentation analogue à la Figure 2; La Figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la Figure 3. Pour mieux comprendre la disposition des composants du palier, la Figure 1 présente ce dernier entièrement monté, avec les pièces immddiatement voisines Le palier sert au support, avec possibilité de rotation, d'un cylindre presseur servant à plastifier une matière plastique sous pression élevée, ou d'un arbre de cylindre presseur 10 dans un carter 12 L'arbre 10 est constitué d'un 5 corps de révolution 14, auquel est assemblé par une liaison soudée 16 un tourillon d'arbre 18, lequel sert par exemple au raccordement à un dispositif d'entraînement. Entre le carter 12 et le corps de révolution 14 est disposé un palier à roulements portant la désignation globale 20, 10 lequel possède des rouleaux cylindriques 24, maintenus à une certaine distance les uns des autres dans le sens périphérique par une cage 22, et qui roulent sur une surface de roulement intérieure 26 et une surface de roulement extérieur 28, la surface de-roulement intérieure 26 15 étant une surface du corps de révolution 14 et la surface de roulement extérieure étant une surface de la bague de roulement 30, bague qui, pour sa part, est logée dans un alésage 32 aménagé dans le carter 12 L'alésage 32 est obturé par une plaque frontale 34, laquelle, par un épaule20 ment 36, s'appuie contre la bague de roulement 30 et supporte ainsi la cage 22 Les pièces en contact avec la plaque frontale 34, en particulier l'étanchéité du tourillon d'arbre 18, ne sont pas représentées ici. Pour assurer la lubrification du palier, de la matière 25 plastique plastifiée, et sous haute pression, arrive dans la zone du palier en provenant de l'espace intérieur du carter 12, selon la flèche A Pour empocher l'introduction de corps étrangers et diminuer un peu la pression agissant sur le palier, la bague de roulement 30 est, sur son côté 30 dirigé vers l'intérieur du carter, pourvue d'une bride de protection 38, dirigée radialement vers l'intérieur et qui à la température de marche, se rapproche de la surface de roulement intérieure jusqu'à ce qu'il n'y ait plus qu'une faible distance 39; de cette manière, et bien que la matière plastique plastifiée par la pression élevée puisse pénétrer dans l'espace 39 pour assurer la lubrification du palier, les éventuels corps étrangers contenus dans la matière plastique sont retenus et ne peuvent arriver dans la zone des rouleaux de roulement. Ia cage 22 est constituée d'une bague massive 40, laquelle est disposée sur le côté du palier 20 opposé à la bride de protection 38, et qui est suffisamment stable pour que la cage 22 puisse résister aux hautes pressions qui se créent Cette cage 22 entre en prise avec des doigts 42 a, se trouvant entre les rouleaux 24, en saillie axiale, adaptés aux contours des rouleaux cylindriques 14 et suppor10 tés d'un côté par la bague 40, et elle les maintient à une certaine distance les uns des autres dans le sens périphérique La moitié droite de la Figure 2 présente une cage 22 a qui maintient les rouleaux 24 individuellement à une certaine distance les uns des autres. Le fait que les forces radiales soient très élevées exige que le palier 20 présente une grande résistance de portée On pourra augmenter la résistance de portée en faisant en sorte que les rouleaux 24 soient creux, comme il est représenté sur la Figure 2 à l'aide du corps de roulement 20 24 a De cette manière, le corps de roulement peut subir une déformation élastique et donc mieux absorber les forces radiales, car ces dernières se répartissent sur un nombre plus grand de corps de roulement 24. Il existe un autre moyen d'améliorer la résistance de 25 portée, en augmentant globalement le nombre des corps de roulement ou rouleaux cylindriques 24 Pour cela, on regroupe par exemple au moins deux rouleaux 24 pour former un groupe, et la cage 22 b et ses doigts 42 b présentés dans la moitié gauche de la Figure 2 servent alors uniquement à maintenir à une certaine distance les uns des autres les différents groupes de rouleaux. Dans la variante présentée sur les Figures 3 et 4, on peut disposer un nombre encore plus grand de rouleaux cylindriques 24 Dans cette variante, les doigts 42 sont constitués comme des pivots, de telle sorte que la cage 22 ne s'engage pas entre les rouleaux 24, mais bien plus pénètre dans les rouleaux 24 et leur sert de support, ce qui les maintient à une certaine distance les uns des autres De ce fait, la distance entre les doigts 42 c ou les différents rouleaux cylindriques 24 dans le sens périphérique doit, à la température de marche, n'être que légèrement plus importante que le diamètre des rouleaux 24, ce qui permet de disposer ces derniers sur toute la périphérie du palier à une très faible distance les uns des autres. Revendications 1 Disposition de paliers à roulements pour une machine de transformation de matières plastiques, avec une surface de roulement extérieure et une surface de roulement inté5 rieure et des corps de roulement disposés entre les surfaces de roulement, maintenus à une certaine distance les uns des autres par une cage annulaire, caractérisée en ce que l'espace intermédiaire entre les surfaces de roulement ( 26, 28) est recouvert, sur le coté du palier à roulement 10 ( 20) dirigé vers l'intérieur de la machine, et ce à la température ambiante, jusqu'à ce qu'il n'y ait plus qu'une faible distance ( 39). 2 Disposition de paliers à roulements selon la revendication 1, caractérisée en ce que les corps de roulement 15 ( 24 a) sont des corps creux. 3 Disposition de paliers à roulements selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les corps de roulement ( 24) sont répartis en groupes d'au moins deux corps de roulement, les groupes étant séparés 20 les uns des autres par la cage ( 22 b). 4 Disposition de paliers à roulements selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la cage ( 22 c) est constituée de pivots ( 42 c), pour corps de roulement ( 24) en forme de rouleaux, maintenus à une certaine distance les uns des autres dans le sens périphérique, la distance entre les pivots ( 42 c) n'étant, à la température de marche, que légèrement supérieure au diamètre des corps de roulement. Disposition de paliers à roulements selon l'une 30 quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la surface de roulement extérieure ( 28) est constituée d'une surface d'une bague de roulement ( 30), la bague de roulement ( 30) se rapprochant, par l'un de ses côtés, de la surface de roulement intérieure ( 26) jusqu'à une faible 35 distance ( 39), à la température-de marche. 6 Disposition de paliers à roulements selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la cage ( 22) est constituée d'une bague massive ( 40) sur le côté des corps de roulement ( 24) opposé à la protection ( 38), et de doigts en saillie ( 42 a, 42 b, 42 c), sur un côté, dans la direction des corps de roulement ( 24). 7 Disposition de paliers à roulements selon la revendication 6, caractérisée en ce que les doigts ( 42 a, 42 b) s'engagent entre les corps de roulement ( 24) ou les groupes de corps de roulement et sont adaptés au contour des corps de roulement. 8 Disposition de paliers à roulements selon la revendication 6, caractérisée en ce que les doigts ( 42 c) sont constitués de pivots pour les corps de roulement ( 24).