Brevet FR2757186A1 — publié le 19980619

L'invention concerne un palier de butée pour l'axe, chargé par une force axiale, d'une turbine (rotor) de filage, comprenant une bille d'appui s'appliquant contre une butée et pouvant tourner librement, sur la- quelle l'axe s'appuie par une face d'appui prévue à l'ex- trémité de l'axe et située dans une chambre-réservoir pour de la graisse lubrifiante à amener à la face d'ap- pui. On connaît un palier de butée de ce type par le document DE 34 40 950 A1. La chambre-réservoir pour la graisse fait partie dans ce cas d'un boîtier plus grand qui contient aussi un récipient collecteur pour de la graisse usagée. Lorsque la graisse contenue dans la chambre- réservoir est consommée ou épuisée, cette chambre peut être rechargée en graisse à l'aide d'une pompe de graissage de construction adéquate. La chambre-réservoir n'est pas démontée dans ce but. Selon une variante de ce palier connu, le récipient collecteur peut être démonté à des fins de nettoyage. Le regraissage de ce palier de bu- tée connu représente un certain travail et demande des outils particuliers. L'invention vise à réaliser un palier de butée du type mentionné au début, de manière qu'il puisse être regraissé facilement. Conformément à l'invention, on obtient ce ré- sultat par le fait que la chambre-réservoir est ménagée dans une cartouche qui est démontable conjointement avec la bille d'appui. On obtient ainsi la possibilité, après consom- mation de la graisse, de remplacer la cartouche par une cartouche contenant une nouvelle charge de graisse lubri- fiante. Le travail et par suite aussi le coût du regrais- sage du palier sont ainsi réduits considérablement. La cartouche n'est pas désassemblée lors de son démontage: la bille d'appui logée en elle est au contraire retirée en même temps. En remplacement de la cartouche démontée, on met en place une cartouche contenant la réserve requise de graisse lubrifiante et une bille d'appui. La cartouche à mettre en place peut être une cartouche ayant déjà servi et qui a été préparée de manière appropriée, c'est- à-dire nettoyée et rechargée en graisse. Pour cette pré- paration, la cartouche - ayant déjà servi - peut être désassemblée. La bille d'appui contenue dans une car- touche ayant déjà servi, est généralement réutilisable. Selon un mode de réalisation avantageux, la cartouche, avec la bille d'appui, est réalisée comme une pièce à jeter après usage. En beaucoup de cas, il n'est pas rentable de préparer pour une nouvelle utilisation une cartouche ayant déjà servi, surtout lorsqu'elle est en matière plastique par exemple et peut donc être fabri- quée économiquement. La bille d'appui jetée avec la car- touche peut également être produite ou achetée à bas prix. Selon une exécution avantageuse, la cartouche est fixée amovible sur un support stationnaire. Il convient à cet égard d'employer des moyens de fixation qui soient facilement détachables, formant par exemple des assemblages à encliquetage, à pincement, à embrochage ou analogues. Un perfectionnement opportun prévoit que la cartouche est démontable en sens contraire à la force axiale. Le coût représenté par le regraissage peut ainsi être diminué plus encore. La butée peut être agencée dans la chambre-ré- servoir de manière qu'elle soit reliée de façon fixe à la cartouche. Elle peut être reliée au fond de la cartouche par exemple. Il est opportun dans ce cas de faire en sorte que la cartouche soit réglable axialement. Le chan- gement de la position axiale de la cartouche produit alors également le déplacement axial de la butée reliée à elle. Selon un autre mode de réalisation avantageux, la butée est agencée sur une partie de support faisant saillie dans la cartouche. Il est opportun dans ce cas que la butée soit axialement réglable par une partie de réglage reliée à la partie de support de la butée. Il peut être prévu, dans ce mode de réalisa- tion, que la partie de support et la partie de réglage constituent des composants de la cartouche et sont démon- tées ensemble avec elle. Dans un tel cas, la cartouche peut être fixée directement, de façon amovible, sur un support stationnaire dans une position invariable. Selon un autre mode de réalisation avantageux, la partie de support de la butée est reliée au support et la cartouche est détachable de la partie de support. Pour son démontage, la cartouche est détachée de la partie de support, restant elle-même reliée au support et n'étant pas démontée. Ce sont donc seulement la cartouche avec la bille d'appui qui sont remplacées dans ce cas par une autre cartouche. La cartouche ne sert que d'enveloppe pour la bille et la nouvelle charge de graisse. La butée conserve sa position lors du remplacement de la cartouche avec la bille d'appui et il n'est pas nécessaire de la régler de nouveau. La cartouche peut donc être fabriquée avec de larges tolérances. Au moment du montage d'une nouvelle cartouche, il n'est pas nécessaire de veiller à son positionnement exact. Ce mode de réalisation permet par conséquent de renouveler la réserve de graisse de ma- nière particulièrement simple et économique. Le mode de réalisation précité permet de fixer la cartouche au support par des moyens de fixation adé- quats. Il est cependant possible aussi de la fixer à la partie de support pour la butée et de l'attacher donc seulement de manière indirecte au support. Il est pos- sible en pareil cas d'employer des moyens supplémentaires de fixation, reliés au support, ou alors de se servir exclusivement de la partie de support de la butée pour fixer la cartouche. Selon une exécution avantageuse, la bille d'ap- pui est entourée à faible distance, dans le sens de la périphérie de l'axe, de nervures qui dépassent vers l'in- térieur à partir de la paroi périphérique de la car- touche. Ces nervures servent de surface de retenue de la bille d'appui lorsque l'axe est extrait du palier de bu- tée. La position de la bille sur les nervures est telle qu'elle est repoussée à sa position de service par l'axe lorsque celui-ci est réintroduit. Un perfectionnement avantageux prévoit le par- tage de la chambre-réservoir, par lesdites nervures, en compartiments pour la graisse à introduire, compartiments qui s'ouvrent vers la bille d'appui. La réserve de graisse à introduire dans la chambre- réservoir, peut être logée en majeure partie dans ces compartiments. Une exécution avantageuse prévoit que la car- touche comporte une chambre collectrice pour de la graisse sortant de la chambre-réservoir; cette chambre collectrice se raccorde à la chambreréservoir et l'axe s'étend à travers elle dans la chambre-réservoir. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que du dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une coupe axiale d'un palier de butée pour une turbine de filage, avec une cartouche contenant une chambre-réservoir pour de la graisse lubri- fiante et une bille d'appui; et - la figure 2 est une coupe transversale de la chambre-réservoir de la cartouche de la figure 1, prise suivant la ligne II-II de cette figure, la bille d'appui n'étant pas représentée. Le palier de butée 1 montré par la figure 1 fait partie d'un dispositif de filature à turbine ou à fibres libérées ("open end"), non représenté, qui contient une turbine de filage 2 possédant un axe 3 et un disque de turbine non représenté. L'axe 3 est monté rota- tif, de manière non représentée, dans un palier radial réalisé comme ce qu'on appelle une monture à disques d'appui. Une telle monture est constituée, de façon connue, de quatre disques d'appui disposés par paires, chaque paire de ces disques formant une fente en coin dans laquelle est situé l'axe 3. Par des dispositions ap- propriées, en particulier par une légère orientation en biais des axes des paires de disques d'appui, une force axiale est exercée suivant la flèche A vers l'extrémité de l'axe 3. Le palier de butée 1 sert à encaisser les forces axiales transmises par l'axe 3 - lequel est orienté horizontalement - et comporte une bille d'appui 4 pouvant tourner librement et une butée 5 ayant une sur- face concave adaptée à la bille 4. A la position de ser- vice de la turbine de filage 2, l'axe 3 s'appuie par une face d'appui 6 prévue à son extrémité - sur la bille 4 et presse celle-ci dans le logement concave de la butée 5. La face d'appui 6 est formée par la face d'extrémité d'une tige céramique 7 logée dans un perçage central au bout de l'axe 3. Il s'est révélé que la lubrification par la graisse est particulièrement efficace lorsque la face d'appui 6 est formée par du matériau céramique, comme c'est le cas dans le mode de réalisation décrit ici. On pourrait cependant utiliser aussi un autre matériau, par exemple de l'acier trempé, pour cette face d'appui. Le palier de butée 1 est situé dans une car- touche 8 faite de matière plastique et ayant une forme cylindrique. La cartouche 8 est divisée en deux chambres internes: une chambre-réservoir 9 pour la graisse 10 et une chambre collectrice 11. Cette dernière est directe- ment voisine de la chambre-réservoir 9 et sert à recueillir les composants de la graisse 10 sortant de la chambre-réservoir 9. L'axe 3 s'étend par son extrémité à travers la chambre collectrice 11 et fait saillie dans la chambre- réservoir 9 par son bout présentant la face d'appui 6 à l'extrémité. La chambre collectrice 11 possède deux ou- vertures mutuellement opposées, à travers desquelles est enfilé l'axe 3. Ces ouvertures sont étanchées par des joints entourant l'axe 3. Les constituants de la graisse 10 éventuellement prélevés dans la chambreréservoir 9 par l'extrémité de l'axe 10, de l'huile par exemple, sont collectés dans la chambre 11 et ne se répandent pas à l'extérieur. Comme on peut le voir en particulier sur la fi- gure 2, la chambre-réservoir 9 contient des nervures 12 qui dépassent radialement vers l'intérieur à partir de la paroi périphérique de la cartouche 8 et entourent la bille d'appui 4 (voir la figure 1) à faible distance. Lorsque l'axe 9 est extrait de la chambre-réservoir 9, en sens contraire à la flèche A, la bille 4 tombe du loge- ment concave formé par la butée 5 sur les nervures 12 si- tuées sous elle. Les nervures 12 partagent la chambre-ré- servoir 9 en compartiments 13 (voir la figure 2) qui en- tourent la bille 4, s'ouvrent vers cette dernière et sont remplis d'une réserve de graisse 10. La cartouche 8 est fixée amovible à un support stationnaire 14 (voir la figure 1) qui est relié de façon non représentée au bâti du dispositif de filature à tur- bine ou à fibres libérées. La butée 5 est agencée sur une partie de support 15 réalisée sous la forme d'une tige qui traverse un fond 16 de la cartouche 8 et fait saillie sur une certaine distance dans la chambreréservoir 9. La partie de support 15 est reliée à une partie de réglage 17 réalisée comme une vis présentant un filetage exté- rieur 18 et dont la partie de support 15 en forme de tige constitue un embout. La partie de réglage 17 est vissée par son filetage extérieur 18 dans un filetage intérieur 19 du support 14. Le filetage intérieur 19 s'étend dans un prolongement cylindrique creux dirigé vers la car- touche 8 et faisant partie du support 14. La rotation de la partie de réglage 17 produit le déplacement axial de la partie de support 15 en forme de tige. La position axiale de la butée 5, donc aussi celle de la bille d'ap- pui 4, peuvent ainsi être réglées. Dans la zone de son extrémité dirigée vers la cartouche 8, le prolongement cylindrique creux 20 contient une partie d'un coussinet 21 en métal fritté dont la partie restante fait saillie du prolongement 20. Le coussinet 21 est enfoncé sous pression dans le prolon- gement 20 et entoure la partie de support 15 en forme de tige de manière que celle-ci soit guidée lorsqu'elle est déplacée axialement. Le fond 16 de la cartouche 8 est élastiquement déformable et pourvu d'une ouverture cylindrique dont le diamètre est de peu inférieur au diamètre extérieur du coussinet 21. La cartouche est enfilée par son fond 16 sur une certaine distance sur le coussinet 21, avec éta- blissement d'un ajustement appuyé relativement ferme, mais détachable, entre le fond 16 et le coussinet 21. Lors d'une rotation de la partie de réglage 17, la posi- tion axiale de la partie de support 15 en forme de tige et de la butée 5 portée par elle change indépendamment de la position de la cartouche 8. Dans la zone située sous l'axe 3, le support 14 forme une demi-coquille 21 sur laquelle repose la car- touche cylindrique 8. La position de la cartouche 8 est fixée en outre par un couvercle 23 fixé au support 14 et présentant un tenon 24 s'emboîtant dans un évidement 25 de la cartouche 8. Lorsque la réserve de graisse 10 est épuisée, la cartouche 8 est remplacée par une autre cartouche. Dans ce but, on retire d'abord le couvercle 23, de sorte que le tenon 24 est dégagé de l'évidement 25 de la car- touche 8. Cette dernière peut ensuite être extraite, conjointement avec la bille d'appui 4, vers l'avant, c'est-à-dire en sens contraire à la direction de la flèche A. Lors de cet extraction, le fond 16 est retiré de son montage à ajustement apuyé sur le coussinet 21. La partie de support 15 avec la butée 5 conservent leur po- sition réglée. A la suite du démontage de la cartouche 8, on monte une autre cartouche contenant une bille d'appui et chargée de la réserve nécessaire de graisse. Cette opéra- tion s'effectue en sens inverse du démontage de la car- touche 8. La nouvelle cartouche est donc glissée par son fond sur le coussinet 21; il n'est pas nécessaire de po- sitionner la cartouche exactement lors de cette opéra- tion. Après l'échange de la cartouche 8, la position axiale de la butée 5 est également inchangée, si bien que la bille d'appui nouvellement mise en place prend égale- ment une position exacte, correspondant à la position qu'occupait précédemment la bille 4 qui vient d'être dé- montée. Après que la cartouche 8 a été glissée sur le coussinet 21, le couvercle 23 est remis en place, de sorte que le tenon 24 pénètre dans un évidement corres- pondant de la nouvelle cartouche, et fixé de nouveau au support 14. REVENDICATIONS 1. Palier de butée pour l'axe, chargé par une force axiale, d'une turbine de filage, comprenant une bille d'appui s'appliquant contre une butée et pou- vant tourner librement, sur laquelle l'axe s'appuie par une face d'appui prévue à l'extrémité de l'axe et située dans une chambre-réservoir pour de la graisse lubrifiante à amener à la face d'appui, caractérisé en ce que la chambre-réservoir (9) est ménagée dans une cartouche (8) qui est démontable conjointement avec la bille d'appui (4). 2. Palier de butée selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cartouche (8), contenant la bille d'appui (4), est réalisée comme une pièce à jeter après usage. 3. Palier de butée selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cartouche (8) est fixée amo- vible à un support stationnaire (14). 4. Palier de butée selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cartouche (8) est démontable en sens contraire à la force axiale (A). 5. Palier de butée selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la butée (5) est agencée sur une partie de support (15) faisant saillie dans la cartouche (8). 6. Palier de butée selon la revendication 5, caractérisé en ce que la butée (5) est réglable axiale- ment par une partie de réglage (17) reliée à la partie de support (15) pour la butée (5). 7. Palier de butée selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la partie de support (15) est reliée au support (14) et la cartouche (8) est détachable de la partie de support (15). 8. Palier de butée selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la bille d'appui (4) est entou- rée à faible distance, dans le sens de la périphérie de l'axe (3), par des nervures (12) qui dépassent vers l'in- térieur à partir de la paroi périphérique de la cartouche (8). 9. Palier de butée selon la revendication 8, caractérisé en ce que la chambreréservoir (9) est parta- gée par les nervures (12) en compartiments (13) pour la graisse lubrifiante (10) à recevoir, compartiments qui s'ouvrent vers la bille d'appui (4). 10. Palier de butée selon les revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la cartouche (8) contient une chambre collectrice (11) pour la graisse lubrifiante (10) sortant de la chambreréservoir (9), qui se raccorde à la chambre-réservoir (9) et à travers de laquelle l'axe (3) fait saillie dans la chambre-réservoir (9). 11. Palier de butée selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la cartouche (8) est en ma- tière plastique.