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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2516716A1
Family ID 8052612
Probable Assignee Normandie Moteurs Elect
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE A ARBRE VERTICAL
EN Title VERTICAL SHAFT ELECTRIC MOTOR E.G. FOR DISHWASHER - HAS
SINGLE BEARING PROVIDED WITH ANTI-FRICTION PAD AND SHAFT LUBRICATION
SYSTEM BY RENEWABLE OIL FILM
Abstract
_________________________________________________________________
MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE 1 A ARBRE VERTICAL 8 TOURNANT DANS UN
MONOPALIER 5 COMPRENANT AU NIVEAU DE CE MONOPALIER A LA FOIS UN
COUSSINET ANTIFRICTION 16 ET UN ENSEMBLE DE GRAISSAGE 11 DE L'ARBRE
PAR UN FILM RENOUVELE D'HUILE.
The appts. includes a vertical shaft carrying a rotor within a stator.
The rotor has a single integral bearing including an arrangement for
oiling the shaft with a continuously renewed film of oil. A reservoir
of oil surrounds the base of the shaft and a wick or felt transfers
oil from the reservoir to the shaft. Helical grooves on the shaft
ensure that the oil is carried upwards as the shaft rotates. A disc on
the shaft serves to interrupt the flow of oil and guide it back down
towards the reservoir. An anti-friction pad of synthetic material also
lines the bearing allowing free movement of the rotor in the direction
opposite to that in which the bearing is self-lubricating.
Description
_________________________________________________________________
MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE A ARBRE VERTICAL
La presente invention concerne une machine electrique tournante a
arbre vertical.
Les applications d'une machine electrique tournante a arbre vertical
sont nombreuses. Une telle machine peut etre par exemple utilisee dans
Itentrainement des pompes des lave-vaissellesD des appateils et robots
menagers, etc...
Dans ces applications on exige habituellement que la machine tournante
travaille avec son arbre dispose a la verticale et qu'elle ait un
encombrement reduit, un fonctionnement silencieux et un prix de
revient economique. Les machines electriques tournantes connues a
arbre vertical sont souvent soit economiques mals bruyantes soit
silencieuses mais couteuses ou encombrantes.
La presente invention ayant pour but d'eviter ces inconvenients,
permet de realiser une machine electrique tournante eco gnomique,
silencieuse, peu encombrante et pouvant zEonctionner de longues durees
et sans dommage dans les deux sens de rotation.
Selon l'invention une machine electrique tournante a arbre vertical
tournant dans un monopalier comprend, au niveau de ce monopalier, a la
fois un coussinet autolubrifiant et un ensemble de graissage de
l'arbre par un film renouvele d'huile.
Pour mieux faire comprendre l'invention on decrit ci-apres un certain
nombre d'exemples de realisation illustres par des dessins ci-annexes
dont:
- la figure 1 represente une itue en coupe verticale d'une machine
e'ectrique tournante a arbre vertical, realisee selon un premier
exemple de realisation de l'invention,
- la figure 2 represente une vue en coupe verticale d'une machine
electrique tournante a arbre verticale realisee selon un deuxieme
exemple de realisation de l'invention, et
- la figure 3 represente une vue en coupe verticale d'une machine
electrique tournante a arbre vertical, realisee selon un troisieme
exemple de realisation de l'invention.
Une machine electrique tournante a arbre vertical realisee selon
l'invention est une machine a monopalier comprenant un corps 2 en
forme d'une cuvette constituant a la fois une carcasse 3 un flasque
integre d'extremite 4 et un monopalier integre 5, dans lequel sont
montes un stator 6 et un rotor 7 porte par un arbre vertical 8.
Le corps 2 est ferme par un couvercle 9 et un capot 10.
Selon une caracteristique importante de l'invention la machine
tournante 1 comprend au niveau de son monopalier integre 5 d'une part
un ensemble de graissage 11 de l'arbre 8 par un film renouvele
d'huile, constitue par une reserve d'huile 12, un systeme a meches ou
feutres 13 realisant un transfert de l'huile de la reserve 11 a
l'arbre 8, des rainures helicoldales 14 assurant une remontee d'un
film renouvele d'huile le long de l'arbre 8, et un dispositif 15
collecteur de l'huile projetee a la sortie du monopalier 5, et de
guidage du retour de cette huile au reservoir 12, et d'autre part un
coussinet antifriction 16 choisi parmi les coussinets autolubrifiants
et les coussinets fonctionnant a sec monte dans ce monopalier 5 pour
supporter l'arbre 8.
Un coussinet fonctionnant a sec est habituellement un coussinet a
revetement de matiere synthetique telle que le polytetrafluoethylene
avec additifs anti-friction.
Cette structure particuliere utilisant a la fois un ensemble de
graissage 1 1 de l'arbre 8, par un film renouvele d'huile, et un
coussinet antifriction 16 permet a la machine tournante 1 de
fonctionner dans les deux sens de rotation avec son arbre 8 dispose a
la verticale et sans entraineur de risque de grippage de cet arbre 8.
En effet les machines electriques connues ont leurs arbres qui
tournent soit dans des roulements a billes soit dans un coussinet
ordinaire lubrifie avec une huile transportee par une rainure heli
cotidale formee dans leurs arbres ou stockee dans des reserves de
feutre situe a proximite de coussinets en bronze ou alliage dalumi-
nium.
Les machines qui sont pourvues de coussinets fonctionnent
habituellement d'une maniere plus silencieuse que celles munies de
roulements a billes. Dans le cas des machine ou le coussinet ou
l'arbre de la machine est lubrifie par une huile tranportee par la
rainure helicoidale de leur arbre, la lubrification est seulement
effective dans un sens prevu de rotation de cet arbre par contre elle
est inexistante quand cet arbre tourne dans un sens oppose, etant
donne que la rainure helicoldale de l'arbre refoule a ce moment
l'huile de lubrification vers le reservoir au lieu de la faire
progresser le long de l'alesage du coussinet ou de l'arbre pour le
lubrifier.
Dans le cas ou la machine tournante 1 a arbre vertical est equipee
d'un coussinet antifriction du type autolubrifiant, elle peut
fonctionner habituellement sans dommage dans les deux sens de rotation
mais pendant un certain temps seulement car la position verticale du
coussinet autolubrifiant et l'influence mecanique de l'arbre en
rotation entrainent une sortie lente du lubrifiant de ce coussinet.
Lorsque la lubrification devient insuffisante, le grippage de l'arbre
est inevitable.
Dans la machine toumante 1 realisee selon l'invention, bien que
l'arbre 8 soit dans une position verticale, le risque de grippage de
l'arbre 8 est inexistant car dans un sens de rotation, la rainure
helicoidale 14 fait monter de l'huile qui assure a la fois une
lubrification de l'arbre 8 et une recharge en huile du coussinet
antifriction type autolubrifiant 16 et, dans un sens oppose de
rotation, la rainure 14 ne fait pas monter de l'huile du reservoir 12
mais le coussinet antifriction type autolubrifiant 16 assure
normalement la lubrification de l'arbre 8.
Dans un premier exemple de realisation de l'invention illustre dans la
figure 1 le rotor 7 de la machine tournante 1 est monte sur l'arbre 8
par l'intermediaire d'un moyeu tubulaire 17 ayant sur sa longueur
plusieurs parties a diametres differents dont celle a petit diametre
enserrant l'arbre 8 est rendue solidaire en rotation de ce dernier, et
celle a grand diametre, montee en recouvrement autour du monopalier 5,
sert de support au rotor 7. Un espace cylindrique libre 18 existe
entre ce moyeu 17 et le monopalier 5. Le reservoir d'huile 12 etant
dispose en bout de l'arbre 8.Durant le fonctionnement de la machine
tournante 1, L'huile remontant l'arbre 8 suivant la fleche 19 et
projetee par l'effet centrifuge, a la sortie du monopalier 5 dans
l'espace libre 18, est recueillie et guidee, par le dispositif 15
constitue par la partie a grand diametre du moyeu 17, suivant la
fleche 20, a travers une rainure circulaire 21 et des trous 22 du
flasque integre 4, vers le reservoir d'huile 12.
Apres avoir atteint le reservoir 12 et son systeme a meches 13,
l'huile est prete a recommencer un nouveau cycle de lubrification.
Dans un deuxieme exemple de realisation de l'invention, illustre dans
la figure 2, des elements de la machine tournante 24 analogues a ceux
de la machine 1 etant designes par les memes numeros de reference, le
rotor 7 de la machine 24 fixe directement sur l'arbre 8 comprend un
evidement 25 qui recoit librement l'extremite libre du monopalier
integre 5. L'ensemble de graissage
Il de l'arbre 8 comprenant son reservoir d'huile 12 et son systeme a
meches ou feutres 13, est monte dans cette extremite libre du
monopalier 5.L'huile entrainee par la rainure helicoldale 14 apres
avoir lubrifie l'arbre 8, recharge le coussinet antifriction type
autolubrifiant 16 et etre projete sous l'effet de de la force
centrifuge a la sortie du monopalier 5, est recueillie et guidee vers
le reservoir 12 et son systeme a meches 13, a travers des trous 22 du
flasque integre 4 par un dispositif 15 contitue par un capuchon 26
fixe a la sortie du monopalier.
Dans un troisieme exemple de realisat.on de l'invention illustre dans
la figure 3, des elements de la machine tournante 28 analogues a ceux
de la machine 1 etant designes par les memes numeros de reference, le
rotor 7 de la machine 24 fixe directement sur l'arbre 8 comprend un
evidement 29 qui recoit librement l'extremite libre du monopalier
integre 5 et dans lequel est fixe un tube 30 qui entoure le monopalier
5 et definit avec ce dernier un espace libre cylindrique 18.
L'ensemble de graissage 11 de l'arbre 8 comprenant son reservoir
d'huile 12 et son systeme a meches ou feutres 13, est monte en bout du
monopalier 5 dans le flasque integre 4. L'huile entrainee par la
rainure helicoldale 14 apres avoir lubrifie J'arbre 8 et recharge le
coussinet antifriction type autolubrifiant 16 et etre projetee sous
l'effet centrifuge a la sortie du monopalier 5, est recueillie et
guidee vers le reservoir d'huile 12, a travers une rainure 21 et des
trous 22 du flasque integre 4 par un dispositif collecteur et de
guidage d'huile constitue par une coupelle 31 fixee sur l'extremite
polygonale du monopalier 5.Des evidements 32 formes entre ltextre mite
polygonale du monopalier 5 et de la coupelle 31 permettent
I'ecoulement de l'huile par gravite le long du monopalier 5 et un tube
30 fixe dans l'evidement 29 du rotor 6 se prolonge dans la rainure 21
et sert de moyen de protection.de l'ensemble de graissage 11 contre
les poussieres.
Apres avoir atteint le reservoir 12 et son systeme de meches 13,
l'huile est prete a recommencer un nouveau cycle de lubrification
La structure simple decrite ci-dessus permet de realiser une machine
electrique tournante solide, economique, silencieuse et le corps 2 en
forme de cuvette portant un monopalier integre 5 permet de reduire
fortement l'encombrement axial de la maclune
Dans le cas d'un coussinet a fonctionnement a sec) il est a noter que
l'introduction du lubrifiant dans le coussinet d'une maniere continue
ou periodique, permet a ce coussinet de supporter faci- lement des
forces radiales ou des vitesses de rotation, relativement elevees. On
obtient alors, d'une part une meilleurs dissipation de la chaleur
d'autre part une formation d'un film lubrifiant hydre dynamique, ce
qui accroit la resistance a l'usure et par suite, de facon importante,
la duree de vie du coussinet.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Machine electrique tournante a arbre vertical (8) tournant dans un
monopalier (5), caracterisee en ce qu'elle comprend au niveau de ce
monopalier (5) a la fois un coussinet antifriction (16) et un ensemble
de graissage (il) de l'arbre (8) par un film renouvele d'huile.
2. Machine selon la revendication 1, caracterisee en ce qu'elle
comprend dans l'ensemble de graissage (11) un dispositif collecteur et
de guidage d'huile (i5) constitue par une partie a grand diametre d'un
moyeu tubulaire (17) de fixation du rotor (7), laquelle enveloppe le
monopalier (5) et definit avec ce dernier un espace libre cylindrique
(18).
3. Machine selon la revendication 1 caracterisee en ce qu'elle
comprend dans l'ensemble de graissage (11) un dispositif collecteur et
de guidage d'huile (15) constitue par un capuchon (26) fixe a la
sortie du monopalier (5).
4. Machine selon la revendication 1, caracterisee en ce qu'elle
comprend dans l'ensemble de graissage (11) un dispositif collecteur et
de guidage d'huile (15) constitue par une coupelle (31) fixee sur
l'extremite polygonale du monopalier (5) et par un tube (30) fixe dans
un evidement (29) du rotor (6), enveloppant ce monopalier (5) et
definissant avec ce dernier un espace libre cylindrique (18).
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