Brevet FR2635123A1 — publié le 19900209

La présente invention concerne un disque d'appui pour des paliers à disques d'appui de rotors de filage avec extrémité ouverte (OE), qui est pourvu sur sa périphérie d'une garniture en matière plastique comportant une rainure périphérique de refroidissement, un palier-à disques d'appui comportant au total quatre disques d'appui disposés par paires en étant placés dans chaque paire l'un en regard de l'autre avec un faible espacement, afin de créer ainsi dans lesdites paires deux intervalles en forme de coin pour recevoir unarbre d'un rotor de filage avec extrémité ouverte (OE). Les disques d'appui de ce genre sont connus (brevet US 4 676 673) et ils ont été utilisés en pratique avec un grand succès. Ils sont fabriqués par la Société "Spindelfabrik S ssen", 7334 S ssen, et ils ont été montés dans la machine de filage avec rotor avec extrémité ouverte "Autocoro" de la Société W. Schlafhorst é Co., 4050 Mônchengladbach. Ces paliers à disques d'appui ont été mis au point dans les années et ils constituent encore également à l'heure actuelle les seuls paliers qui sont utilisés en pratique pour des vitesses de rotation de rotors extrêmement élevées, par exemple des vitesses de rotor de 80 mille tr/min. Dans ces paliers à disques d'appui, on a monté des rotors de filage avec extrémité ouverte dont l'arbre a un diamètre de 9 mm. Les disques d'appui proprement dits ont, avec leur garniture, un diamètre de 70 mm. L'épaisseur de la garniture proprement dite s'élève dans une direction radiale à au moins mm. La largeur de la surface d'appui interrompue par une rainure de refroidissement s'élève à environ 11 mm (sans la rainure de refroidissement). Il s'est avéré que des disques d'appui de ce genre conviennent encore particulièrement pour les vitesses de rotation de rotor de 80 000 tr/min et une durée de service longue. On a cependant constaté que ces disques d'appui et les paliers formés avec eux n'ont plus une durée de service suffisante lorsque les vitesses de rotation des rotors dépassent 80 000 tr/min et notamment lors- qu'elles sont sensiblement supérieures à cette valeur. A l'heure actuelle, on a tendance à faire tourner les rotors de filage à des vitesses de 130 000 tr/min. Il s'est avéré qu'alors des morceaux se détachent de la garniture en matière plastique, c'est-à-dire que la garniture se désagrège. Cela semble imputable à un trop fort échauffement. L'invention a pour objet de créer un disque d'appui pour un palier à disques d'appui du type défini ci-dessus, pour lequel on soit encore assuré d'une durée de service suffisante aux vitesses de rotation extrêmement élevées des rotors de filage. Ce problème est résolu en ce que, pour un arbre de rotor d'un diamètre de 8 mm, le disque d'appui, y compris la garniture, présente un diamètre extérieur de 78 mm, en ce que l'épaisseur de la garniture s'élève à 4 mm et en ce que la largeur d'appui de la garniture, interrompue par la rainure périphérique de refroidissement, s'élève à au moins 8 mm dans la direction axiale de l'arbre. Le palier ainsi constitué est conçu pour un arbre qui est un peu plus mince que les arbres utilisés jusqu'à maintenant. Il est ainsi possible d'obtenir plus facilement une plus grande vitesse de rotation. Le diamètre du disque d'appui est augmenté de sorte que la vitesse de rotation des disques d'appui du palier à disques d'appui est moins augmentée par rapport à la vitesse de rotation du rotor de filage. L'épaisseur de la garniture est, par contre, réduite par rapport au palier connu. Il est ainsi possible d'absorber d'une manière plus sure les forces centrifuges plus grandes qui résultent de l'augmentation des vitesses de rotation et du diamètre des disques d'appui, sans qu'il se produise de déformations dans la garniture. Pour cette raison, il est possible de maintenir entre les disques d'appui le même espacement d'environ 1 mm que celui qu'il était classique d'adopter dans les structures connues. La largeur de la garniture a été réduite de sorte qu'également la masse de la garniture a été réduite, car cette masse aurait pu avoir des conséquences négatives du fait de l'augmentation de la force centrifuge. Au total, il s'est avéré que ces disques d'appui conservent aux paliers à disques d'appui un fonctionnement plus sûr et une durée de service suffisamment longue. Selon une autre particularité de l'invention, il est prévu que la profondeur de la rainure de refroidis- sement s'élève à 2 mm. La profondeur de la rainure de refroidissement correspond ainsi à la moitié de l'épaisseur de la garniture. On obtient ainsi, d'une part, également encore une réduction de masse et, d'autre part, cependant, la liaison entre les deux parties annulaires se trouvant des deux côtés des deux rainures de refroidissement et ayant dans l'essentiel une section carrée est suffisamment efficace pour absorber à un degré suffisant les forces axiales qui sont nécessaires pour une poussée axiale. Selon une autre particularité de l'invention, il est prévu que la largeur de la rainure de refroidisse- ment s'élève à 1 mm. Il s'est avéré que cette largeur de la rainure de refroidissement est suffisante pour obtenir un bon effet de refroidissement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexes dans lesquels: la Figure 1 est une vue en élévation, faite dans la direction d'un arbre de rotor 4, de deux disques d'appui d'un palier à disques d'appui, la Figure 2 représente schématiquement en vue en élévation latérale un palier à disquesd'appui, et la Figure 3 est une vue en coupe axiale partielle, à échelle agrandie, d'un disque d'appui. Les dimensions indiquées en relation avec la présente invention doivent être considérées comme associées à des tolérances admissibles de + 0,5 mm qui, autant qu'il est possible, ne doivent cependant pas être atteintes et également pas être dépassées. Le palier à disques d'appui (1) représenté sur les dessins comporte quatre disques d'appui (6, 6') et (7, 7'), qui sont disposés respectivement par paires. Les deux paires (6, 6') et (7, 7') créent des intervalles en forme de coin (5) dans lesquels est monté l'arbre (4) d'un rotor de filage (2). Les disques d'appui (6, 7; 6', 7') se trouvant respectivement d'un côté de l'arbre (4) sont disposés sur un axe commun qui n'est pas représenté sur le dessin. Ces axes montés dans des paliers sont disposés mutuellement en oblique selon un angle. d'environ 1 , en étant légèrement décalés angulairement autour d'un axe passant au milieu entre les disques et orienté perpendicu- lairement à l'arbre (4). Les disques (6,6',7,7') sont d'une structure sensible- ment identique. Ils sont formés d'un corps de base (8) avantageuse- ment réalisé d'une seule pièce en métal, dont la périphérie extérieure est pourvue d'une garniture (9), qui crée respectivement extérieurement une surface (10) de roulement pour l'arbre (4). La garniture (9) est formée d'une matière plastique ayant l'élasticité du caoutchouc et d'une dureté de 50 + 3 Shore D. La gar- niture (9) est rectifiée sur son côté extérieur, c'est- à-dire sur la surface de roulement (10). L'arbre (4) du rotor de filage (2) porte à une extrémité un plateau de rotor (3). Son autre extrémité (12) est appuyée dans un sens axial contre un palier de butée (13), représenté seulement schématiquement. L'arbre ( 4) est entraîné à l'aide d'une courroie tangentielle (11), qui se déplace dans la direction longitudinale d'une machine de filage à rotor avec extrémité ouverte et qui entraîne les rotors de filage (2) au moins d'un côté de la machine. Cette courroie tangentielle(11) estsollicitée au moyen d'un rouleau presseur dans lesens dela flè- che (P), c'est-à-dire versl'intérieur de l'intervalle en - forme de coin (5). La force de sollicitation s'élève à environ 22 N. Du fait de la direction de déplacement de la courroie tangentielle (11) et de la sollicitation correspondante des disques d'appui (6, 6', 7, 7'), ceux-ci exercent sur l'arbre (4) une poussée axiale sous l'effet de laquelle l'arbre (4) est poussé par son extrémité (12) contre le palier de butée (13). Comme le montre la Figure 3, le corps de base (8), qui est réalisé avantageusement en un alliage d'aluminium, comporte une partie (15) en forme de disque qui est suivie par une partie (16) de forme annulaire. La partie (15) en forme de disque, qui est disposée au milieu de la partie de forme annulaire (16), possède en direction axiale seulement à peu près la moitié de la largeur de la partie de forme annulaire (16). L'épaisseur radiale de la partie de forme annulaire (16) correspond au moins approximative- ment & l'épaisseur radiale (c) de la garniture (9). La largeur (B) de la garniture (9) correspond à la largeur de la partie de forme annulaire (16). Au milieu, la garniture (9) est pourvue d'une rainure annulaire (14) commençant sur son côté extérieur et dont la profondeur (e) correspond à la moitié de l'épaisseur (c) de la garniture (9). La largeur (a) de la rainure annulaire (14) s'élève A1 mm. Le palier à disques d'appui (1) est agencé de telle sorte qu'il convienne pour des vitesses de rotation du rotor de filage (2) pouvant atteindre 000 tr/min. L'arbre (4) du rotor de filage (2) a un diamètre de 8 mm. Les disques d'appui (6, 6', 7, 7') ont sur la surface de roulement (10) un diamètre extérieur de 70 mm de telle sorte que, pour une vitesse maximale de rotation du rotor, le disque tourne à une vitesse périphérique de 54,5 m/s. Pour garantir, à de telles vitesses élevées et sous l'effet de- la charge existante, une durée de service suffisante, il doit exister une relation entre le diamètre et les dimensions de la garniture (9). La garniture (9) a une épaisseur (c) de 4 mm. La largeur totale (B) s'élève à 9,3 mm et elle est interrompue par la rainure annulaire (14) d'une largeur de 1,0 mm. La garniture (9) forme ainsi deux anneaux ayant dans l'essentiel une section carrée et qui sont reliés entre eux, sur leurs moitiés, dans la zone de la rainure annulaire (14). L'épaisseur (c) de la garniture (9) assure un amortissement suffisant en relation avec le diamètre de l'arbre (4) et la sollicitation dans le sens de la flèche (P). Pour une épaisseur (c) de 4 mm, on est en outre assuré que les forces centrifuges engendrées ne produisent pas une déformation ouunendzLmagewt de la garniture (9). La longueur d'appui pour l'arbre (4), qui correspond à la largeur (B) de la garniture (9) moins la largeur (a) de la rainure annulaire (14), est également choisie de telle sorte qu'il ne se produise pas de sollicitation inadmissible de la garniture (9) et par conséquent des échauffements correspondants excessifs. L'espacement entre les disques d'appui (6, 6') et (7, 7'), disposés par paires et créant dans chaque paire un intervalle en forme de coin (5), est choisi aussi petit que possible afin que l'arbre (4) soit disposé aussi haut que possible dans ies intervalles en forme de coin correspondants (5) et que la sollicitation radiale des disques d'appui (6, 6') et (7, 7') soit aussi petite que possible. L'espacement entre les disques d'appui (6, 6') et (7, 7') s'élève pour cette raison au maximum à 1 mm. REVENDICATIONS 1. Disque d'appui pour des paliers à disques d'appui de rotors de filage avec extrémité ouverte (0E), qui est pourvu sur sa périphérie d'une garniture en matière plastique comportant une rainure périphérique de refroidissement, un palier à disques d'appui comportant au total quatre disques d'appui disposés par paires en étant placés dans chaque paire l'un en regard de l'autre avec un faible espacement, afin de créer ainsi dans lesdites paires deux intervalles en forme de coin pour recevoir l'arbre d'un rotor de filage avec extrémité ouverte (OE), caractérisé en ce que, pour un arbre (4) d'un diamètre de 8 mm, le disque d'appui (6, 7) présente, y compris la garniture (9), un diamètre extérieur de 78 mm, en ce que l'épaisseur (c) de la garniture (9) s'élève à 4 mm et en ce que la largeur d'appui (B-a) interrompue par une rainure périphérique de refroidissement (14), s'élève dans la direction axiale de l'arbre (4) à au moins 8 mm. 2. Disque d'appui selon la revendication 1, caractérisé en ce que la profondeur (e) de la rainure de refroiddissement (14) s'élève à 2 mm. 3. Disque d'appui selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la largeur (a) de la rainure de refroidissement (14) s'élève à 1,0 mm. 4. Disque d'appui selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un corps de base (8), d'une seule pièce en métal, qui comporte une partie (15) en forme de disque ayant une largeur correspondant à peu près à la moitié de la largeur de la garniture (9) qui est suivie par une partie (16) de forme annulaire dont la largeur et l'épaisseur correspondent au moins approximativement à celles de la garniture (9).