Brevet FR2766553A1 — publié le 19990129

BUSE DE MICRO-LUBRIFICATION. La présente invention relève du domaine de la lubrification sur une surface intérieure, telle qu'un alésage, d'une pièce. Cette lubrification peut avoir pour but d'assurer un revêtement de protection sur la surface de la pièce ou encore de recouvrir une partie d'un alésage avant le montage d'un arbre, d'un piston, d'un joint, etc. Une telle lubrification est indispensable dans le cas du montage d'un bloc-moteur. De façon connue, la lubrification d'un alésage peut être effectuée par enduction ou par pulvérisation classique. L'enduction ne permet pas un dosage précis du lubrifiant sur l'alésage et risque de déposer du lubrifiant sur des surfaces adjacentes devant rester sèches. La pulvérisation classique ne permet pas un dosage précis de la quantité de lubrifiant déposée sur l'alésage, ce qui entraîne une augmentation de la consommation de lubrifiant, des risques de lubrification de surfaces devant rester sèches et une pollution par égouttage du lubrifiant en surplus, en raison de l'atomisation du lubrifiant atteignant l'alésage de la pièce. On connaît également la technique de micro-lubrification utilisée dans le domaine de l'usinage ou de la déformation des métaux et dans laquelle on dispose une pompe doscuse dont le débit est connu et précis. Le lubrifiant est ensuite envoyé dans une buse qui le projette vers le point à lubrifier, par exemple la denture d'une fraise. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des tcchniqucs évoquées ci-dessus et de proposer un dispositif de lubrification pour surfaces intcricures de pièces, à faible consommation de lubrifiant, évitant la lubrification de surfaces devant rester sèches, et à faible niveau de pollution. Le dispositif de lubrification, selon l'invention, est prévu pour projeter le lubrifiant sur une surface intérieure d'une pièce. Lc dispositif de lubrification comprend un canal d'amenée de lubrifiant, un canal d'amenée d'air, un moyen d'introduction du lubrifiant dans l'air, et une buse dc projection. La buse comprend un orifice radial dc section constantc sur toute la circonférence de ladite buse pour obtenir un jet régulièrement réparti circonférentiellement. On peut ainsi déposer un film continu de lubrifiant sur une surface sans polluer des surfaces adjacentes devant rester sèches, par exemple les surfaces destinées à recevoir le joint de culasse dans un moteur à combustion interne. Le jet étant régulièrement réparti circonférentiellement, on peut projeter une quantité très faible de lubrifiant tout en étant certain que ltensemble de la surface est recouvert, ce qui évite la consommation de quantités supplémentaires d'huile destinées à garantir un bon recouvrement. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'air est introduit à basse pression. On évite ainsi l'atomisation du lubrifiant qui produit un brouillard polluant nécessitant des protections. Avantageusement, le dispositif de lubrification comprend au moins une pompe volumétrique d'alimentation en lubrifiant. Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de lubrification comprend un moyen de fermeture de la buse qui a pour but d'empêcher la buse de s'égoutter après la fin de la pulvérisation. De préférence, le moyen de fermeture est commandé par l'arrivée d'air. Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de lubrification comprend une cmbase pourvue d'un alésage formant le canal d'amenée de l'air et entourant un tube formant le canal d'amenée de lubrifiant, un piston creux mobile axialement sous l'action de l'air, un anneau d'arrêt du piston capable de venir en butée sur une surface d'une molette de réglage coopérant avec l'embase au moyen d'un filetage et entourant partiellement le piston, une bague de réglage de la pression d'ouverture coopérant avec l'extrémité libre du piston au moyen d'un filetage et capable de venir fermer le canal d'amenée d'air en entrant en contact avec une surface radiale dc la molette, ct un ressort de mise en appui de la bague de réglage sur la surface radiale de la molette. Le piston peut être pourvu de trous radiaux d'amenée du lubrifiant dans le canal d'amenée d'air, les trous radiaux étant disposés axialement au niveau de l'alésage de la molette à proximité de la bague de réglage. Dans un mode de réalisation dc l'invention, le piston ct le tube sont reliés par une canule vissée dans le piston. L'anneau est percé d'au moins un trou de façon à laisser passer l'air. Dans un mode de réalisation de l'invention, le piston creux est obturé à proximité de la bague de réglage. La sortie du mélange d'air et de lubrifiant s'effectue donc entre la surface radiale de la molette et une surface radiale correspondante de la bague de réglage. On obtient ainsi une répartition homogène circonférentiellement d'une quantité de lubrifiant extrêmement réduite, ce qui rend l'utilisation du dispositif de lubrification très économique. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de lubrification selon l'invention; la figure 2 est une vue de détail de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe selon III-III de la figure 2; et la figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 2. Comme on peut le voir sur les figures, l'embase 1 comprend une surface extérieure cylindrique 2 filetée, un perçage central 3, une première surface frontale 4 et une deuxième surface frontale 5. Du côté de la première surface frontale 4, un premier tube 6 est emmanché dans le perçage 3, l'extrémité libre du tube 6 venant en butée contre un redan 7 disposé dans le perçage 3. Un manchon de sertissage 8 est disposé autour du tube 6 et à l'intérieur du perçage 3. Un manchon fileté 9 vient se visser dans une portion filetée 3a du perçage 3 à proximité de la surface frontale 4. Le manchon de sertissage 8 est ainsi écrasé entre l'embase 1, le tube 6 et le manchon 9. A l'intérieur du tube 6 est disposé un tube intérieur 10 de diamètre plus faible, un passage étant laissé libre entre le tube intérieur 10 et le tube 6. Lc tube intérieur 10 se composc d'une portion extérieure lOa et d'une portion intérieure 10b toutes deux souples, la portion intérieure lOb se prolongeant au-delà de l'extrémité du tube 6 et au-delà du redan 7. A l'extrémité de la portion intérieure 10b, est prévue une canule creuse métallique 1 1 encliquetée dans l'alésage de la portion intérieure lOb grâce à des crochets élastiques 1 1 a, la portion intérieure 10b se déformant et s adaptant aux crochets 1 la. La canule 1 1 est de même diamètre extérieur que la portion intérieure 10b. La portion intérieure lOb est capable de coulisser par rapport à la portion extérieure 1 Oa et de se déformer en cas de déplacement de la canule 1 1 par rapport à la portion extérieure lova. A leur extrémité opposée, non représentée, les tubes 6 et 10 sont reliés à, respectivement, des moyens d'alimentation en air et en lubrifiant. Une molette 12 vient se visser sur la surface extérieure 2 de l'embase 1 et est bloquée par un contre-écrou 13. La molette 12 est pourvue, sur son alésage 14, d'une surface radiale 15 faisant face à la surface frontale 5 de l'embase 1 et disposée à faible distance de cette dernière, et d'une surface radiale 12a extérieure et formant l'extrémité de la molette 12 à l'opposé de l'embase 1. A proximité de la surface radiale d'extrémité 12a, le diamètre de l'alésage 14 est légèrement réduit. Les différents éléments qui viennent d'être décrits constituent une partie fixe du dispositif de lubrification. La partie mobile du dispositif de lubrification est maintenant décrite. Un piston 16 de forme allongée, coaxial à l'embase 1 et à la molette 12, est disposé dans le perçage 3 de l'embase 1, dans l'alésage 14 de la molette 12 et fait saillie à l'extérieur au-delà de la surface radiale d'extrémité 12a. Le piston 16 comprend une première portion 1 6a dont la plus grande partie est disposée dans le perçage 3 et qui est limitée par la surface frontale d'extrémité 17 prévue à proximité du redan 7 et par une surface radiale 18 formant un redan et qui est axialement légèrement en saillie par rapport à la surface frontale 5 de l'embase 1, une deuxième portion 16b de diamètre extérieur plus faible que la première portion 16a, disposée dans l'alésage 14 de la molette 12 et se prolongeant à l'opposé de la première portion 16a par une portion d'extrémité 16c dont la surface extérieure est filetée. La première portion 16a comprend des portions de surface 19 cylindriques, capables de coopérer avec l'alésage 3b du perçage 3, et des portions dc surface 20 qui ne sont pas en contact avec l'alésage 3b du perçage 3, de façon à laisser un passage libre 21 entre l'intérieur du tube 6 et le canal 22 formé par l'alésage 14 de la molette 12. La deuxième portion 16b est dc diamètre extérieur nettement plus faible que l'alésage 14 de façon à former le canal 22. Une bague de réglage 23 vient se visser sur la portion d'extrémité 16c et est pourvue d'une surface radiale 24 disposée cn regard de la surface radiale d'extrémité 16 de la molette 12. Un contre-écrou 33 vient bloquer la bague de réglage 23. Le piston 16 est pourvu d'un canal intérieur axial 25 à l'intérieur duquel la canule 1 1 fait partiellement saillie en étant vissée, le contact entre la canule 1 1 et le piston 16 étant étanche. A son extrémité opposée, du côté de la portion d'extrémité 16c, le canal 25 est obturé par un bouchon 26. Le piston 16 est pourvu de trous radiaux 27 mettant en communication le canal 25 avec l'extérieur du piston 16. Les trous radiaux 27 sont prévus axialement au niveau de la portion de diamètre réduit de l'alésage 14 qui forme une buse 28 à proximité de la bague de réglage 23. Un anneau élastique d'arrêt 29 plat est percé d'orifices 30 et disposé autour du piston 16 en contact avec la surface radiale 18 dudit piston 16. L'anneau élastique d'arrêt 29 est de diamètre extérieur supérieur à celui de l'alésage 14 de la molette 12 et est capable de venir en contact avec la surface radiale 15 de la molette 12. L'anneau élastique d'arrêt 29 est maintenu contre la surface radiale 18 du piston 16 par un ressort 31 auquel il sert de butée. Ce ressort 31 est disposé autour de la deuxième portion 16b du piston 16 et à l'intérieur de l'alésage 14, en appui contre une butée radiale 32 de la molette 12, la butée radiale 32 étant en saillie vers l'intérieur à partir de l'alésage 14. Le piston 16 est mobile entre deux positions, une première position illustrée sur les figures 1 et 2, dans laquelle l'anneau élastique d'arrêt 29 n'est pas en contact avec la surface radiale 15 de la molette 12, tandis que la surface radiale 24 de la bague de réglage 23 est en contact avec la surface radiale d'extrémité 12a de la molette 12, ce qui a pour effet d'obturer l'orifice 34 de la buse 28,1'orifice 34 étant formé entre les deux surfaces radiales 12a et 24. Dans la deuxième pOsition, non représentée, le piston 16 est déplacé légèrement dans le sens axial à l'opposé du tube 6. L'anneau élastique d'arrêt 29 est en butée contre la surface radiale 15 de la molette 12. L'orifice 34 de la buse 28 est ouvert, la surface radiale d'extrémité 12a de la molette 12 étant écartée de la surface radiale 24 de la bague dc réglage 23. Le dispositif de lubrification fonctionne de la manière suivante. Le tube intérieur 10, la canule creuse 11, le canal 25 et les trous radiaux 27 du piston 16, forment un canal d'amenée du lubrifiant. L'air est amené par un canal d'amenée d'air formé entre le tube intérieur 10 et le tube 6, autour de la canule 1 1 dans le perçage 3, dans le passage libre 21 formé entre le piston 16 et l'alésage 3a du perçage 3, dans les trous 30 de l'anneau d'arrêt 29 et dans le canal 22 formé entre l'alésage 14 de la molette 12 et le piston 16. Le tube intérieur 10 est relié à son autre extrémité, non représentée, à une ou plusieurs pompes volumétriques capables de doser de façon précise des quantités très faibles de lubrifiant, par exemple de l'ordre du mm3. Le canal d'amenée d'air est relié à un organe de commande et à une alimentation d'air comprimé non représentée. Lorsque de l'air comprimé, à basse pression, est envoyé par le canal d'amenée d'air, la poussée exercée sur la surface radiale 24 de la bague de réglage 23 provoque le déplacement de la bague de réglage 23 et du piston 16 vers la deuxième position, ce qui libère l'orifice 34 de la buse 28. Simultanément, le lubrifiant est introduit par les trous radiaux 27 dans la buse 28. Le redan 32 et la buse 28 créent de fortes turbulences dans l'écoulement de l'air, ce qui facilite le mélange entre l'huile servant de lubrifiant et l'air, malgré la faible pression d'air utilisée. Le mélange s'échappe ensuite par l'orifice 34 formé entre deux surfaces radiales 1 2a et 24. Le jet de lubrifiant est donc radial, ce qui permet une lubrification satisfaisante de pièces creuses, notamment d'alésages. Dès que l'alimentation en air est interrompue, le piston 16 est renvoyé dans la première position sous l'action du ressort 31, ce qui provoque la fermeture de l'orifice 34 de la buse 28 et l'interruption de la pulvérisation. On évite ainsi le phénomène d'égouttage de la buse qui peut provoquer la chute dc quelques gouttes d'huile sur des surfaces qui doivent rester sèches et qui devraient donc être nettoyées par la suite au moyen de solvants qui sont une source de pollution. Le dispositif de lubrification est ainsi pourvu de deux moyens de réglage différents. Le vissage de la molette 12 par rapport à l'embase 1 permet de régler l'écartement entre l'anneau d'arrêt 29 et la surface radiale 15 de la molette 12, ce qui détermine l'écartement entre la surface radiale d'extrémité 12a de la molette 12 et la surface radiale 24 de la bague de réglage 23 et par conséquent l'ouverture axiale de l'orifice 34 de la buse 28. Lors d'un vissage ou d'un dévissage de la molette 12, le piston 16 coulisse en entraînant la canule 1 1 et la portion intérieure lOb du tube intérieur 10 qui peut également se déformer axialement. Le vissage ou le dévissage de la bague de réglage 23 permet de régler la tension du ressort 31 à l'ouverture, ce qui a une influence directe sur la pression de l'air s'échappant par l'orifice 34. On peut donc adapter le dispositif de lubrification à l'usage qui en est fait, aux dimensions de la pièce à lubrifier, au débit d'air, au débit de lubrifiant, etc. Grâce à l'invention, la lubrification est effectuée avec une consommation d'huile très fortement réduite grâce à une répartition radiale régulière du jet, ce qui permet de réduire la pollution liée à une surconsommation d'huile et à l'utilisation de solvants de nettoyage d'excès d'huile. Le dispositif de lubrification est parfaitement adapté pour le montage de blocs-moteurs, le montage de vérins, la protection de tubes. REVECNDICATIONS 1. Dispositif de lubrification par pulvérisation sur une surface intérieure d'une pièce, comprenant un canal d'amenée de lubrifiant, un canal d'amenée d'air, un moyen d'introduction du lubrifiant dans l'air, et une buse de projection (28), caractérisé par le fait que la buse comprend un orifice radial (34) de section constante sur toutc la circonférence de ladite buse pour obtenir un jet régulièrement réparti circonférentiellement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'air est introduit à basse pression. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une pompe volumétrique d'alimentation en lubrifiant. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen de fermeture de la buse. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le moyen de fermeture est commandé par l'arrivée d'air. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comprend une embase (1) pourvue d'un alésage formant le canal d'amenée de l'air et entourant un tube (10) formant le canal d'amenée de lubrifiant, un piston creux (16) mobile axialement sous l'action de l'air, un anneau d'arrêt (29) du piston capable de venir en butée sur une surface d'une molette de réglage (12) coopérant avec l'embase (1) au moyen d'un filetage et entourant partiellement le piston, une bague (23) de réglage de la pression d'ouverture coopérant avec l'extrémité libre du piston au moyen d'un filetage et capable de venir fermer le canal d'amenée d'air en entrant en contact avec une surface radiale de la molette, et un ressort (31) de mise en appui de la bague de réglage sur la surface radiale de la molette. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le piston est pourvu de trous radiaux (27) d'amenée du lubrifiant dans le canal d'amenée de l'air disposés dans l'alésage de la molette à proximité de la bague de réglage. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé par le fait que le piston et le tube sont reliés par une canule (11) vissée dans le piston. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que l'anneau est percé d'au moins un trou. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé par le fait que le piston creux est obturé à proximité de la bague dc réglage.