Brevet FR2648893A1 — publié le 19901228

DISPOSITIF DE RACCORDEMENT D'UN CONDUIT ROTATIF AVEC UN CONDUIT CO-AXIAL FIXE La présente invention concerne un dispositif pour raccorder un conduit rotatif avec un conduit co-axial fixe. Elle concerne plus spécifiquement un dispositif du type en question, dans lequel règne à l'intérieur du conduit fixe une dépression. Le raccordement d'un arbre fixe avec un arbre tournant se heurte au problème du maintien ou de la réduction minimale du couple de l'axe tournant. De manière classique, on utilise pour raccorder deux axes, l'un fixe et l'autre tournant, un palier. Par palier on entend au sens classique du terme un palier lisse ou un roulement à bille. On a toutefois tendance à préférer le roulement à bille, justement pour limiter le couple résistant. Ce type de raccordement est couramment utilisé dans l'industrie textile, notamment dans le cadre de la filature pneumatique. Toutefois, on a constaté un encrassement des roulements, et a fortiori des paliers, par les poussières et autres brins de fibre textile venant gripper le roulement et de fait altérer le couple de l'axe rotatif. La présente invention a pour but de permettre le raccordement entre deux conduits, respectivement l'un fixe et l'autre rotatif au moyen d'un palier, dans lesquels règne une dépression, et permettant de s'affranchir de toute limitation du couple, outre que celle générée par ledit palier. Le dispositif conforme à l'invention, pour raccorder un conduit rotatif avec un conduit co-axial fixe, à l'intérieur duquel règne une dépression, au moyen d'un palier, se caractérise - en ce qu'il se compose d'un premier embout solidaire de l'une des extrémités du conduit rotatif, ledit embout formant saillie par rapport à cette extrémité, et destiné à recevoir la face interne du palier d'un second embout solidaire du conduit fixe, fixé sur la face - externe du palier, et ménageant * avec une face latérale du palier une chambre; * avec le premier embout une couronne cylindri que intersticielle co-axiale aux conduits, et communiquant avec la chambre - et en ce que la face latérale de la chambre en regard du palier présente une pluralité d'orifices traversants, destinés à induire un débit de fuite dans ladite couronne cylindrique intersticielle. En d'autres termes, la présente invention consiste à ménager des organes de raccordement aux extrémités respectives des deux conduits fixe et rotatif, présentant des orifices permettant la mise en communication de l'extérieur avec l'intérieur desdits conduits, et compte tenu de la dépression régnant dans ceux-ci, il se crée un débit de fuite, entrainant toutes poussières et similaires, et laissant de fait le palier libre de toute contrainte. Avantageusement en pratique : - le palier est constitué d'un roulement à bille dont l'une des faces latérales est constituée d'un flasque - la face latérale de la chambre dans laquelle sont ménagés les orifices traversants comporte également un moyen mécaniqe de filtration et d'épuration de l'air - les extrémités du conduit rotatif du premier et du second embouts sont biseautées afin de définir un diffuseur conique étagé, limitant les pertes de charge - la face latérale du palier opposée à la chambre comporte egalement un moyen mécanique de filtration et d'épuration de l'air - les moyens mécaniques de filtration et d'épuration de l'air sont constitués par une nappe textile fibreuse non tissée, aiguilletée - la face latérale du palier opposée à la chambre comporte une rondelle, dont la surface couvre la totalité de ladite face du palier contre laquelle elle est maintenue en appui, et contre laquelle vient s'appuyer la lèvre d'un joint d'étanchéité annulaire, lui-meme en appui contre un épaulement ménagé à extrémité du premier embout - les orifices traversants de la chambre sont régulièrement espacés - les moyens de filtration présentent également des chicanes solidaires dudit présent embout, afin de ramener le flux d'air de la périphérie vers le centre des moyens de filtration. La manière dont l'invention peut etre réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale de l'une des formes de réalisation de la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation conforme à l'invention. La figure 3 est également une vue en coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation conforme à l'invention. Le dispositif conforme à l'invention est destine à permettre le raccordement de deux conduits ou arbres coaxiaux, respectivement l'un fixe, portant la référence (2), l'autre rotatif et portant la référence (1). Dans l'exemple décrit, le conduit rotatif est creux et est solidaire à lune de ses extrémités d'un condenseur destiné, de manière connue dans le domaine de la filature, à permettre de condenser et d'étirer une mèche de fibres en sortie d'fun dispositif d'étirage proprement dit. Selon une caractéristique de l'invention, l'autre extrémité de l'arbre tournant (1) est munie d'un premier embout (4), ce dernier étant emmanché co-axialement sur l'arbre (1). Cet embout (4) fait saillie par rapport à l'extrémité de l'arbre (I). Ledit permier embout (4) reçoit un roulement à bille (3) de révolution autour dudit embout. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la face supérieure du palier reçoit un second embout (5) coaxial au premier et faisant lui-meme saillie à l'extrémité dudit premier embout. Le second embout .(5) est destiné à être emmanché à l'intérieur dudit conduit fixe (2). Ainsi, l'arbre rotatif (1) peut tourner librement par rapport au conduit fixe (2), à la limitation du couple, près générée par le roulement (3). Dans l'exemple décrit, le conduit fixe (2) est une gaine dont l'autre extrémité débouche dans une turbine générant une dépres sion à l'intérieur desdits conduits. De fait, cette dépression est acheminée par l'intermédiaire de l'arbre creux rotatif (1) audit condenseur et ce de manière conventionnelle dans le cadre de la filature. Selon une caractéristique fondamentale de l'invention, le second embout (5) présente au niveau de sa face latérale (6) en regard de la face latérale du roulement (3), des orifices traversants (10) répartis régulièrement le long de la couronne constituée par ladite face latérale. Typiquement ces orifices traversants ont un diamètre de 1 millimètre. De plus, la structure dudit second embout (5) est telle qu'elle ménage une chambre (7) entre le roulement (3) et la face latérale (6) dudit second embout. Cette chambre (6) communique avec l'intérieur du conduit fixe (2) par l'intermédiaire d'une couronne cylindrique intersticielle (8), ménagée entre le premier (4) et le second embout (5), et qui dans le cas de l'exemple décrit présente une épaisseur de un millimètre. De la sorte, les orifices traversants (10) mettant en contact l'air extérieur avec la dépression régnant à l'intérieur des deux conduits respectivement fixe et rotatif, et ce par l'intermédiaire de la chambre (7) et de la couronne cylindrique intersticielle (8), un débit de fuite se crée de l'extérieur vers l'intérieur, qui bien que faible par rapport au débit traversant l'arbre rotatif (1), évite l'encrassement de la couronne interstitielle (8) Afin de purifier au maximum l'air constitutif du débit de fuite, on positionne devant les orifices traversants (10) des moyens mécaniques de filtration (11), typiquement réalisés en nappes de textile fibreuses non tissées, aiguilletées, par exemple en ouate aiguilletée de polyester. De même, compte tenu que les roulements à bille ne sont pas rigoureusement étanches à l'air, on plaque sur la face latérale du roulement à bille (3), opposée à la face en regard des orifices traversants (10) une rondelle (15), dont la surface couvre la totalité de ladite face latérale, ladite rondelle (15) recevant la lèvre (16) d'un joint annulaire (17) d'étanchéité. Ce dernier est maintenu en place au moyen d'un épaulement (18) ménagé à l'extrémité dudit premier embout. (4). Ainsi, l'air incident du débit de fuite ne provient que des orifices traversants (10) et est donc purifié par les filtres (11). En outre, l'épaulement (18) sert à contrôler l'écrasement de la lèvre (16) du joint (17) contre la face de latrondelle (15) de façon à contrôler et limiter le couple résistant du au frottement de la lèvre (16) sur la rondelle (15). Dans une autre forme de réalisation, on supprime le joint annulaire à lèvre (17), et l'on positionne un autre filtre du même type que le filtre (11) en lieu et place dudit joint (17) en appui sur la face de la rondelle (15) (voir figure 2). On supprime de ce fait le frottement de la lèvre (16) du joint (17) sur la rondelle (15), lequel est remplacé par le frottement du diamètre intérieur du filtre (11) sur le premier embout (4), frottement par ailleurs très faible induisant un couple résistant négligeable. De la sorte, il n'y a plus étanchéité du roulement à bille et le débit de fuite est augmenté. Dans une autre forme de réalisation représentée dans la figure 3, on ménage en amont du roulement à bille (3), c'est-à-dire sur la face opposée à la face en regard des orifices traversants, un double filtre (20, 21) du même type que le filtre (11), maintenu en place au moyen d'une double chicane. Ces chicanes (22, 23) sont en fait réalisées au moyen de deux couronnes co-axiales et solidaires dudit premier embout (4), de section transversale en forme de L. De la sorte, cette double chicane induit le passage de l'air extérieur avant sa traversée du roulement à bille à travers le centre des deux filtres (20) et (21), ayant pour résultat une meilleure filtration et épuration de l'air. Dans une forme de réalisation avantageuse de la présente invention, les extrémités respectives de l'arbre creux rotatif (1), du premier embout (4) et du second embout (5) sont biseautées du centre vers la périphérie, afin de définir un diffuseur conique étagé. De la sorte, on réduit les turbulences d'écoulement, ce qui diminue les pertes de charge et évite l'encrassement. La structure du dispositif de raccordement ainsi définie permet de protéger le roulement à billes (3) contre toute pénétration de poussières ou autres éléments extérieurs susceptibles de perturber son bon fonctionnement. Elle assure en outre, de par le débis de fuite précédemment décrit, un nettoyage permanent de la couronne interstitielle (8), laquelle à défaut risquerait d'être colmatée par des poussières du fait des turbulences d'écoulement existant dans cette zone, Ce dispositif permet donc de limiter le couple résistant induit entre l'arbre rotatif (1) et le conduit fixe (2) à celui induit par le roulement à billes (3) seulement. On peut donc ainsi dimensionner au plus juste le moteur d'entrainement de l'arbre rotatif (1). Le dispositif de raccordement ainsi défini se révèle d'une grande simplicité mécanique, de construction et de fonctionnement. Comme déjà dit, de tels dispositifs sont de faibles consommateurs de couples moteurs, de par leurs propriétés auto-nettoyantes. REVENDICATIONS 1/ Dispositif pour raccorder un conduit rotatif creux (1) avec un conduit co-axial fixe également creux (2), à l'intérieur desquels règne une dépression, au moyen d'un palier (3), caractérisé - en ce qu'il se compose dtun premier embout (4) solidaire de lune des extrémités du conduit rotatif creux (1), en saillie par rapport à cette extrémité, destiné à recevoir la face interne du palier (3) dtun second embout (5), solidaire du conduit fixe creux (2), fixé sur la face externe dudit palier (3) ménageant avec l'une des faces latérales du palier (3), une chambre (7) et avec le premier embout (4), une couronne intersticielle cylindrique co-axiale auxdits conduits (1) et (2), reliée à la chambre (7); - et en ce que la face latérale (6) de la chambre (7), en regard du palier (3), présente une pluralité d'orifices traversants (10) destinés à induire un débit de fuite dans ladite couronne cylindrique intersticielle (s). 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le palier est un roulement à bille dont la face latérale est un flasque. 3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la face latérale de la chambre (7) sur laquelle sont ménagés les orifices traversants (10) comporte un moyen mécanique de filtration et d'épuration de l'air (11). 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les extrémités du conduit rotatif creux (1), du premier (4) et du second embout (5) sont biseautées du centre vers la périphérie afin de définir un diffuseur conique étagé, pour limiter les pertes de charge. 5/ Dispositif selon lune des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la face latérale du palier (3) opposée à la chambre (7) comporte également un moyen mécanique de filtration. 6/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, cractérisé en ce que la face latérale du palier (3) opposée à la chambre (7) comporte une rondelle maintenue en appui sur ladite face latérale et couvrant la totalité de cette dite face, et contre laquelle vient s'appuyer la lèvre (16) d'un joint d'étanchéité annulaire (17), luimême en appui contre un épaulement (18) ménagé à l'extrémité du premier embout (4). 7/ Dispositif selon l'une des revendications 3 et 5, caractérisé en ce que les moyens mécaniques de filtration (11, 20, 21) sont constitués par une nappe textile fibreuse non tissée aiguilletée. 8/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les orifices traversants (10) de la chambre (7) sont régulièrement espacés. 9/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de filtration présentent également des chicanes solidaires dudit premier embout (4) pour ramener le flux d'air de la périphérie vers le centre des moyens mécaniques de filtration (20, 21). DEPOSANT : DEVTEX MANDATAIRE : Cabinet LAURENT