Brevet FR2613259A1 — publié le 19881007

L'invention concerne un perfectionnement apporté à des paliers du type utilisé pour supporter en rotation les tourillons des cylindres d'un laminoir. Dans un palier antérieur classique & film d'huile, tel qu'illustré partiellement sur la figure 1 des dessins annexés et décrit ci-après, le cylindre du laminoir comporte un corps 10 relié à un tourillon 12 de plus faible diamètre, la jonction entre eux étant définie au moins partiellement par une partie arrondie 14 de transition et une face extrême 16 de cylindre s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe du cylindre. Un élément intérieur 18 de palier, dans ce cas un fourreau, est reçu et fixé sur le tourillon 12 du cylindre afin de tourner avec lui. L'élément intérieur de palier tourne dans un coussinet 20 logé dans une empoise 22 de palier, et un film d'huile est maintenu de façon hydrodynamique entre le fourreau et le coussinet pendant le fonctionnement normal du laminoir. Le palier comporte en outre un dispositif d'étanchéité 24 interposé entre l'empoise 22 et la face extrême 16 du cylindre afin d'empêcher des contaminants tels que l'eau de refroidissement et les pailles de laminage de pénéter dans le palier, et d'empêcher l'huile de s'échapper du palier. Le dispositif d'étanchéité comprend une bague intérieure 26 d'étanchéité fermant l'espace entre l'extrémité intérieure de l'élément intérieur 18 de palier et la face extrême du cylindre. La bague intérieure 26 d'étanchéité est norma- lement montée par frettage sur le tourillon du cylindre et il est souhaitable qu'elle soit en contact, comme indiqué en 28, avec la face extrême 16 du cylindre. Une bague torique 30 est supportée par le bord radial extérieur de la bague intérieure d'étanchéité et est maintenue contre la face extrême du cylindre par une bague 32 de retenue, cette dernière étant fixée de façon amovible à la bague inté- rieure d'étanchéité par des vis d'assemblage 34 ou analogues. Une bague extérieure 36 d'étanchéité est fixée à l'empoise 22. La bague extérieure d'étanchéité porte des joints flexibles 38 et une lèvre flexible 40 de protection contre l'eau. Les joints 38 et la lèvre 40 sont en contact de frottement avec les surfaces de la bague intérieure 26 d'étanchéité et de la bague 32 de retenue, respectivement. On trouve en grande partie le même agencement dans des paliers classiques à roulement, à l'exception que, dans ce cas, l'élément intérieur de palier constitue la bague intérieure du roulement. Il est donc bien entendu que l'expression "élément intérieur de palier", telle qu'uti- lisée ici, doit être comprise au sens large, comme englobant soit le fourreau d'un palier à film d'huile, soit la bague intérieure d'un roulement. Un problème posé par le dispositif de l'art antérieur, décrit ci-dessus, est que, lorsque la bague intérieure 26 d'étanchéité subit une contraction thermique durant l'opération de frettage, elle tend à s'éloigner de la face extrême 16 du cylindre, formant ainsi un espace au lieu de la zone de contact 28 montrée sur la figure 1. Ceci compromet notablement la qualité de l'étanchéité assurée par la bague torique 30. Un autre problème du dispositif de l'art antérieur est que, pour remplacer une bague intérieure d'étanchéité 26 lorsqu'elle est usée, on doit d'abord retirer l'élément intérieur 18 de palier. Ceci peut être extrêmement long et coûteux. Dans les cas o l'élément intérieur de palier a été monté par frettage ou rétreint sur le tourillon du cylindre, il peut devenir nécessaire de détruire cet élément intérieur de palier en le coupant pour l'enlever du tourillon. L'invention a pour objet global de proposer un dispositif de montage de la bague intérieure d'étanchéité, qui évite ou moins minimise sensiblement les problèmes mentionnés ci-dessus. Un objet plus particulier de l'invention est de monter la bague intérieure d'étanchéité de manière que la contraction thermique qui se produit pendant l'opération de frettage tende à rapprocher la bague intérieure d'étan- chéité plutôt qu'à l'éloigner de la face extrême du cylindre. Ceci améliore notablement, par suite, la qualité de l'étanchéité assurée par les bagues toriques ou organes analogues maintenus contre la face extrême du cylindre par la bague intérieure d'étanchéité. Un autre objet de l'invention est de monter la bague intérieure d'étanchéité de manière qu'elle puisse être enlevée et remplacée sans que soit modifiée la position de l'élément intérieur de palier sur le tourillon du cylindre. Les objets et avantages précédents de l'inven- tion sont réalisés par le montage de la bague intérieure d'étanchéité avec ajustement à serrage, par exemple par frettage, sur une partie extrême de l'élément intérieur de palier. La partie extrême de l'élément intérieur de palier est configurée et dimensionnée pour fléchir angulairement et radialement vers l'intérieur sous l'effet des con- traintes périphériques développées dans la bague intérieure d'étanchéité. Cette flexion radiale angulaire vers l'intérieur amène la bague intérieure d'étanchéité à s'incliner vers la face extrême du cylindre, ce qui compense toute tendance que pourrait avoir autrement la bague d'étanchéité à s'écarter de la face extrême du cylindre sous l'effet de la contraction thermique. La partie extrême de l'élément intérieur de palier présente un diamètre extérieur qui est supérieur au diamètre extérieur de la partie restante du corps de l'élément intérieur de palier. Ceci permet à la bague intérieure d'étanchéité d'être enlevée axialement de l'élément intérieur de palier et à une bague intérieure d'étanchéité neuve d'être mise en place sans que soit perturbée la position de l'élément intérieur de palier sur le tourillon du cylindre. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale partielle d'un palier classique de l'art antérieur; la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, montrant le palier selon l'invention; et la figure 3 est une vue en coupe partielle à échelle agrandie d'une extrémité d'un élément de palier intérieur selon l'invention. En référence à présent à la figure 2, o les mêmes références numériques que celles de la figure 1 sont utilisées pour identifier des éléments communs à ceux du palier de l'art antérieur montré sur la figure 1, on voit que l'élément intérieur 18' de palier comporte une partie extrême 42 s'étendant vers l'intérieur au-delà de la partie de corps principal 44 supportant radialement le tourillon du cylindre. Ainsi qu'on peut mieux le voir sur la figure 3, la partie extrême 42 présente, en coupe, une configura- tion conique effilée définie par une surface extérieure cylindrique 46 et une surface intérieure conique 48 qui s'étend angulairement vers l'extérieur, en direction de la face extrême du cylindre. La partie extrême 42 est séparée de la partie de corps 44 de l'élément intérieur de palier par un voile 50 d'épaisseur réduite, formant la base d'une gorge circulaire extérieure 52. Le diamètre extérieur D1 de la partie extrême 42 est supérieur au diamètre extérieur D2 de la partie de corps principale 44. La surface intérieure conique 48 et une partie du voile 50 sont espacées radialement, comme indiqué en 54, du tourillon du cylindre. La bague intérieure 26 d'étanchéité est montée avec ajustement à serrage sur la partie extrême 42. Habituellement, ceci est réalisé par frettage de la bague intérieure d'étanchéité sur la surface extérieure cylindri- que 46. Ainsi, la bague extérieure d'étanchéité est initialement dilatée en étant chauffée, puis est insérée axialement sur la partie extrême 42 et est ensuite laissée à refroidir tout en subisssant une contraction thermique. Celle-ci engendre dans la bague intérieure d'étanchéité des contraintes périphériques qui font fléchir à force la partie extrême 42 angulairement et radialement vers l'intérieur, dans l'espace 54 en direction du tourillon du cylindre. A ce moment, la surface extérieure cylindrique 46 prend une forme quelque peu tronconique, comme représenté en trait mixte sur la figure 3. La bague intérieure 26 d'étanchéité supportée par la surface 46 est donc inclinée vers la face extrême 16 du cylindre, ce qui provoque son entrée en contact en 28 avec la face extrême du cylindre. Ceci assure que la lèvre extérieure 56 de la bague intérieure d'étanchéité est convenablement placée par rapport à la face extrême du cylindre. Une bague torique 30 est ensuite placée entre la lèvre 56 et la face extrême du cylindre. La gorge extérieure 52 facilite la flexion de la partie extrême 42. Dans le cas o il devient nécessaire de remplacer la bague intérieure 26 d'étanchéité, celle-ci peut être réchauffée et enlevée axialement de l'élément intérieur de palier sans que la position de cet élément soit perturbée sur le tourillon du cylindre. Ce démontage est rendu possible par le fait que le diamètre extérieur Dl de la partie extrême 42 est supérieur au diamètre D2 de la partie de corps 44. Cette caractéristique est importante, quelle que soit la façon dont la bague intérieure d'étan- chéité est montée, c'est-à-dire par ajustement à serrage ou autrement. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au palier décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Palier du type conçu pour supporter en rotation le tourillon (12) d'un cylindre de laminoir, le cylindre comportant un corps (10) relié au tourillon par une jonction (14) située entre eux et qui est au moins partiellement défini par une face extrême (16) de cylindre, le palier, qui comprend un élément intérieur (18') de palier conçu pour être reçu axialement sur le tourillon du cylindre et une bague intérieure (26) d'étanchéité placée à proximité immédiate de la face extrême du cylindre, étant caractérisé en ce que la bague d'étanchéité est montée avec ajustement à serrage sur une partie extrême (42) de l'élément intérieur de palier, laquelle partie extrême est espacée radialement du tourillon du cylindre et est configurée et dimensionnée de façon à fléchir radialement vers l'intérieur sous l'effet de contraintes périphériques développées dans la bague d'étanchéité par suite dudit ajustement à serrage, ce qui provoque une inclinaison de la bague d'étanchéité vers la face extrême du cylindre. 2. Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie extrême présente, en coupe, une configuration effilée. 3. Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie extrême présente un diamètre extérieur (D1) supérieur au diamètre extérieur (D2) de la partie restante (44) de l'élément intérieur de palier. 4. Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie extrême est séparée de la partie restante de l'élément intérieur de palier par une gorge circulaire (52) ménagée dans sa surface extérieure. 5. Palier selon la revendication 2, caractérisé en ce que la configuration effilée, en coupe, est définie par une surface cylindrique extérieure (46) et une surface conique intérieure (48) qui s'étend axialement et radiale- ment vers l'extérieur en direction de la face extrême du cylindre. 6. Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément intérieur de palier comporte une partie de corps cylindrique (44) définissant une surface exté- rieure de portée, ladite partie extrême faisant saillie axialement de la partie de corps et le diamètre extérieur (D1) de la partie extrême étant supérieur au diamètre extérieur (D2) de la partie de corps. 7. Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie extrême est reliée axialement à la partie restante de l'élément intérieur de palier par un voile (50) d'épaisseur réduite. 8. Palier selon la revendication 7, carac- térisé en ce que le voile est formé à la base d'une gorge circulaire extérieure (52). 9. Palier selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie extrême présente, en coupe, une configuration effilée définie par une surface extérieure cylindrique (46) et une surface intérieure conique (48) , et en ce que la surface extérieure cylindrique présente un diamètre extérieur (D1) supérieur au diamètre extérieur (D2) de la partie restante de l'élément intérieur de palier. 10. Palier pour tourillon de cylindre de laminoir, le cylindre comportant un corps (10) dont le diamètre est supérieur à celui du tourillon (12), la jonction (14) entre le corps et le tourillon étant définie au moins partiellement par une face extrême (16) du cylindre s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe du cylindre, le palier, qui comprend un élément intérieur (18') monté avec un premier ajustement à serrage sur le tourillon du cylindre, et une bague intérieure (26) d'étanchéité placée à proximité immédiate de la face extrême du cylindre, étant caractérisé en ce que la bague intérieure d'étanchéité est montée avec un second ajuste- ment & serrage sur une partie extrême (42) de l'élément intérieur, laquelle partie extrême est espacée radialement de la surface du tourillon du cylindre et est configurée et dimensionnée pour fléchir radialement vers l'intérieur sous l'effet de la contrainte périphérique développée dans la bague d'étanchéité par suite du second ajustement à serrage, ce qui plaque la bague intérieure d'étanchéité contre la face extrême du cylindre. 11. Elément intérieur de palier pour un palier du type conçu pour être monté axialement sur le tourillon (12) d'un cylindre de laminoir, le cylindre comportant un corps (10) d'un diamètre supérieur à celui du tourillon auquel il est relié par une jonction (14) qui est définie au moins partiellement par une face extrême (16) du cylindre, le palier, qui comprend une bague (26) d'étan- chéité placée à proximité immédiate de la face extrême du cylindre, étant caractérisé en ce que la bague d'étanchéité est montée sur une partie extrême (42) de l'élément intérieur de palier, laquelle partie extrême présente un diamètre extérieur (D1) qui est supérieur au diamètre extérieur maximal (D2) de la partie restante (44) de l'élément intérieur de palier, afin de permettre à la bague d'étanchéité d'être enlevée axialement de la partie extrême en passant sur la partie restante de l'élément intérieur de palier, tout en permettant à l'élément intérieur de palier de rester sur le tourillon du cylindre. 12. Elément intérieur de palier destiné à un palier pour tourillon (12) de cylindre de laminoir, lequel élément intérieur de palier, qui est conçu pour être monté axialement sur le tourillon du cylindre, est caractérisé en ce qu'il comporte une partie de corps (44) destinée à coopérer avec d'autres éléments du palier pour supporter radialement le tourillon du cylindre, et une partie extrême (42) faisant axialement saillie de la partie de corps et espacée radialement du tourillon du cylindre, la partie o extrême étant configurée et dimensionnée pour fléchir radialement vers l'intérieur en direction du tourillon du cylindre sous l'effet de forces appliquées radialement vers l'intérieur. 13. Elément intérieur de palier selon la revendication 12, caractérisé en ce que la partie extrême est effilée en coupe. 14. Elément intérieur de palier selon la revendication 12, caractérisé en ce que la partie extrême présente un diamètre extérieur (D1) supérieur au diamètre extérieur (D2) de la partie de corps.