Brevet FR2587069A1 — publié le 19870313

PALIER LISSE HYDROSTATIQUE DE TRANSLATION La présente invention concerne un palier lisse hydrostatique de translation comportant une petite surface d'appui pour supporter des charges lourdes, de préférence pour des installations de transport de charges lourdes à grand nombre de cycles de fonctionnement. On connaît des paliers axiaux hydrostatiques de constitution rigide pour des pressions pouvant atteindre MPa, indépendamment du fait que le coussinet massif est fixé en étant articulé sous la forme d'une plaque. Le fluide sous pression améné est évacué en s'écoulant radialement par une fente d'étanchéité qui se forme. Sur ce palier hydrostatique, la charge flotte avec peu de frottement. Ces paliers présentent une adaptabilité limitée dans le cas d'une déformation des composants due à la charge. Même des liaisons articulées à rotule avec des coussinets ainsi réalisés ne suppriment pas cet inconvénient. La flexibilité de ces paliers n'est passuffisante pour des installations de transport mobiles avec la réduction d'en- combrement nécessaire. La rigidité de ces paliers dépend des propriétés rhéologiques dynamiques du fluide, de la répartition des masses et de la rigidité des composants. On connaît par la demande de brevet DE-OS 2202 381 un élément d'appui hydrostatique dans lequel un support de poche soutenant une poche d'huile par l'intermédiaire d'une surface annulaire circulaire de conformation sphéri- que est relié de façon amovible à un piston comportant un conduit central de passage d'huile et coulissant dans un cylindre, le cylindre comportant un filetage fin à sa périphérie extérieure pouvant être vissé dans le support annulaire et s'achevant par une bride. La poche d'huile est légèrement précontrainte vis-à-vis de son support au moyen d'un raccord à vis perçé et par l'entremise d'un anneau, élastique intermédiaire. L'inconvénient de cet élément d'appui consiste en ce qu'il constitue seulement un palier stationnaire et n'est pas utilisable pour des mouvements de translation. Le but de l'invention est de trouver un palier lisse hydrostatique de translation comportant une petite surface d'appui pour la translation avec un faible frottement de lourdes charges, qui garantisse, dans le cas d'un grand nombre de cycles de fonctionnement, une flexibilité suf- fisante des zones d'étanchétié pour éviter des fuites, même en cas de déformation élastique des joints glissants. L'objet de l'invention est de trouver un palier lisse hydrostatique de translation comportant une petite surface d'appui pour le transport de charges lourdes qui soit approprié pour des mouvements de translation alterna- tifs. La surface d'appui doit être déformable élastiquement et le palier doit être capable d'assurer sa fonction même lorsque le joint annulaire a basculé. Ce but est atteint selon l'invention par le fait qu'un joint annulaire est inséré de façon fixe dans un support annulaire que des ressorts de compression maintiennent élastiquement contre le carter et appuient avec une précontrainte uniforme contre une surface de glissement. Le support annulaire est disposé sur le carter de façon à pouvoir se déplacer en direction verticale par rapport à la surface de glissement, au moyen d'une plaque de fermeture disposée centralement. Le support annulaire est isolé de façon étanche aux liquides et à la pression d'une chambre à basse pression par le joint annulaire encastré dans le carter, qui l'entoure. Dans le carter, un canal d'amenée va d'une pompe hydraulique à une chambre à haute pression et un canal d'évacuation va de la chambre à basse pression à un réservoir. Le support annulaire est entouré par un joint à deux lèvres placé dans le car- ter, en entourant à distance la chambre basse pression. Le joint annulaire est renforcé sur sa face inférieure. L'amplitude de déplacement vertical du support annulaire par rapport au carter est égale à la différence entre l'empattement de la plaque de fermeture et la largeur du collet de l'anneau intérieur et supérieure à la déformation axiale du joint annulaire en présence de la charge. Les avantages de la solution de l'invention consis- tent en ce qu'on peut utiliser un palier lisse hydrosta- tique pour des mouvements de translation alternatifs. Le support annulaire mobile garantit une réaction flexible. Les ondulations de la surface de glissement peuvent être compensés sans nuire au fonctionnement. La pression très élevée permet de supporter de très fortes charges sur une surface très réduite. Le canal collecteur garantit que le joint annulaire est lubrifié en permanence. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention; dans cette description on se réfère au dessin annexé sur lequel la figure unique est une coupe partielle d'un palier lisse de translation agencé selon l'invention. L'élément d'étanchéité fonctionnellement déterminant du palier lisse de translation est le joint annulaire 1, de préférence un joint à lèvres radiales à épaulement ren- forcé qui est "inséré" de façon fixe dans le support annu- laire 2. Le joint annulaire 1 est, par des ressorts de compression 6, d'une part maintenu contre le carter 3 et d'autre part appuyé avec une précontrainte uniforme contre la surface de glissement 7. Le support annulaire 2 est disposé sur le carter 3 au moyen de la plaque de fermeture 8 disposée centralement, de façon à pouvoir se déplacer verticalement par rapport à la surface de glissement 7. Dans la zone supérieure, le support annulaire 2 est isolé de la chambre à basse pres- sion 12 de façon étanche aux liquides et à la pression par le joint annulaire 4 qui est encastré dans le carter 3 et qui l'entoure. On prévoit dans le carter 3 un canal d'amenée 10 dans lequel le fluide est amené d'une pompe hydraulique à une chambre à haute pression 11. Le canal d'évacuation 9, également prévu dans le carter 3, débouche dans la chambre à basse pression 12 et ramène les fuites de fluide dans le réservoir. Le support annulaire 2 et le joint annulaire 5 placé dans le carter3 à distance de celui-ci, par exemple un anneau à deux lèvres reposant sur la surface de glissement, encadrent la chambre à basse pression 12. L'amplitude de déplacement vertical du support annulaire 2 par rapport au carter 3 est égale à la diffé- rence entre l'empattement 13 de la plaque de fermeture 8 et la largeur du collet de l'anneau intérieur 14. Elle est supérieure à la déformation axiale du joint annulaire en présence de la charge. En présence de la charge, un fluide à l'état liquide est introduit dans la chambre à haute pression 11 par le canal d'amenée 10. En raison de l'appui du joint annulaire 1 sur la surface de glissement 7 par les ressorts de compression 6 et de la pression intérieure dans la chambre à haute pression 11, le fluide ne peut s'échapper, de sorte qu'il se constitue un palier glissant hydrostatique. La déformation du joint annulaire 1 est compensée par l'excur- sionverticale du support annulaire 2, l'élasticité de la configuration annulant également l'effet des inégalités de la surface de glissement 7. Des fuites se produisant entre le joint annulaire 1 et la surface de glissement 7 se rassemblent dans la chambre à basse pression 12, de grandes quantités pouvant être évacuées par le canal d'évacuation. Les quantités du fluide qui restent dans la chambre à basse pression 12 servent à la lubrification du joint annulaire 1 au cours du déplacement radial du palier. La lèvre extérieure de l'anneau à deux lèvres 5 empêche la poussière de pénétrer dans le palier. REVENDICATIONS 1. Palier lisse hydrostatique de translation, carac- térisé en ce que le joint annulaire (1) est inséré de façon fixe dans un support annulaire (2) qui est, par des ressorts de compression (6), maintenu élastiquement dans le carter (3) et appuyé contre la surface de glissement (7) avec une précontrainte uniforme, en ce que le support annulaire (2) est disposé sur le carter (3) de façon à pouvoir sedéplacer verticalement par rapport à la surface de glissement (7) au moyen de la plaque de fermeture (8) disposée centralement en ce que le support annulaire (2) est isolé de la chambre basse pression (12) de façon étanche aux liquides et à la pression par le joint annulaire (4) encastré dans le bottier (3), qui l'entoure, en ce que, dans le carter (3), un canal d'amenée va d'une pompe hydraulique à la chambre à haute pression (11) et le canal d'évacuation (9) de la chambre à basse, pression (12) à un réservoir, et en ce que le support annulaire (2) est entouré par l'anneau à deux lèvres (5) placé dans le carter (3), en entourant à distance la chambre à basse pression (12). 2. Palier lisse de translation hydrostatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint annulaire (1) est renforcé sur sa face inférieure. 3. Palier lisse de translation hydrostatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplitude de déplacement vertical de l'anneau de support (2) par rapport au carter (3) est égale à la différence entre l'empattement (13) de la plaque de fermeture (8) et la hauteur du collet intérieur du support annulaire (14), et supérieure à la déformation axiale du joint annulaire (1) en présence de la charge.