Brevet FR2218499A1 — publié le 19740913

L'invention concerne les glissières rectilignes de guidage de deux éléments de machine-outil pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre, notamment des éléments de machines-outils de grande production soumis à de très forts efforts de coupe, tels que, par exemple, le traînard monté sur le banc d'un tour d'usinage de cylindres de laminoirs. L'invention vise les glissières qui comportent une barre de guidage solidaire d'un premier élément de la machine et présentant une face principale plane de réception de l'effort principal relatif entre les deux éléments de machine et des faces latérales de guidage relatif de ces deux éléments, tandis que des corps de révolution sont interposés entre lesdites faces de la barre de guidage et le deuxième élément de machine. On connaît déjà de telles glissières comme décrit par exemple dans le brevet belge n0 690 579, dans lesquelles, sur la face principale plane de la barre de guidage, sont appuyés une rangée de rouleaux montés à rotation dans l'élément correspondant de machine par l'intermédiaire d'arbres fixes excentrés, tandis que le guidage latéral relatif des deux éléments de la machine est assuré par deux rangées de billes retenues dans des rainures de section en "V" appartenant, respectivement, aux deux faces -latérales de ladite barre et à deux règles conjuguées fixées à l'autre élément de la machine. Pour assurer une portée uniforme de tous les rouleaux sur la face principale plane de la barre de guidage, on fait pivoter, un à un, les arbres excentrés de support desdits rouleaux, de manière que ces derniers soient amenés- au contact de ladite face. Une telle opération est déjà très difficile à réaliser si l'on -veut que tous les rouleaux portent convenablement sur la barre de guidage, mais, lorsqu'il s'agit d'une machine soumise à des efforts considérables, et que l'on est amené à soumettre la glissière à une prétension, le réglage individuel successif de chaque rouleau par pivotement de l'arbre excentré qui le porte, de manière telle que la pression relativement importante exercée par chacun des rouleaux sur la barre de guidage soit la même, est pratiquement impossible à réaliser.En effet, le simple fait de créer une certaine pression d'appui de l'un quelconque des rouleaux contre la barre de guidage décharge au moins le rouleau suivant et le rouleau précédent dans une certaine mesure que l'on ignore et l'on ne peut finalement pas savoir quelle est effectivement la pression de chaque rouleau sur la barre et, par conséquent, on ne peut pas réaliser une pression uniforme de tous les rouleaux sur ladite barre. Le but de l'invention est de réaliser une glissière du type défini plus haut, à laquelle on puisse appliquer une prétension sans rencontrer les difficultés qui viennent d'être énoncées. Pour cela, on ne cherche plus à assurer la prétension de la glissière, par un réglage individuel des corps de révolution qui portent sur la face principale de la barre de guidage, mais par la résultante normale à cette face, de réactions obliques créées par les corps de révolution en contact avec les faces latérales de guidage relatif des deux éléments, cet ensemble de guidage latéral étant, à cet effet, conçu d'une manière particulière. Suivant l'invention, les corps de révolution sont tous cylin driques et les faces latérales de la barre de guidage sont cons tituées simplement par deux faces planes faisant des angles dièdres aigus avec la face principale plane de ladite barre, tandis que les corps de révolution qui prennent appui contre les faces laté rales de la barre de guidage sont en contact avec deux règles planes portées par le second-organe de machine et dont l'une est solidaire d'une pièce de retenue mobile en direction de l'autre et soumise à l'action de moyens ajustables de pression pour assu rer une mise sous prétension de l'ensemble de la glissière. Grâce à cette conception particulière, on est certain que l'établissement d'une précontrainte dans la glissière ne peut en aucune façon troubler l'uniformité de la pression unitaire de contact entre les différents corps de révolution et les pistes sur lesquelles ils roulent. De plus, les corps de révolution étant constitués par des galets cylindriques et non par des billes, les zones de portée sur chacun d'eux s'étendent le long d'une généra trice au lieu d'être localisées autour d'un seul point de contact, comme c'est le cas lorsque les corps de révolution sont des billes. Dans une forme d'exécution avantageuse où les corps de révo lution en contact avec la face principale de la barre de guidage sont constitués par des roulements à galets montés sur des arbres fixés dans le deuxième élément de machine, les axes géométriques desdits arbres sont situés, par rapport à ce deuxième élément de machine, d'une manière fixe et définitive, dans un même plan pa rallèle à la face principale de la barre de guidage. Etant donné qu'on n'a plus à régler individuellement la valeur de la prétension de chacun de ces galets, on est certain qu'ils portent tous avec une pression uniforme sur la glissière, la distance de leurs axes à la face de portée sur la glissière étant constante puisqu'elle est simplement liée à une précision d'usinage que les machines modernes sont tout à fait capables d'assurer. Dans une autre forme d'exécution, les corps cylindriques de révolution sont tous constitués par des galets, de préférence montés dans des pistes de recirculation, notamment dans des ensembles standardisés dits patins à galets. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation de glissières perfectionnées suivant l'invention. Sur ces dessins-: la fig. 1 représente, en coupe transversale, un premier mode de réalisation ; et la fig. 2 représente, également en coupe transversale, un second mode de réalisation. Dans le premier mode de réalisation représenté sur la fig. 1, un premier organe de machine-outil est constitué par un banc 1 d'un tour de grosse production utilisable, par exemple, pour l'usinage de gros cylindres de laminoirs. Le second élément considéré de la machine est le traînard 2 qui est guidé sur le banc 1 par un ensemble de glissière désigné par 3. Cet ensemble de glissière est constitué essentiellement par une barre 4 solidaire du banc 1 et présentant, d'une part, une face principale supérieure plane 5 et deux faces latérales obliques 6, 7 faisant, ravec la face principale 5, des angles dièdres aigus égaux "A". La barre de guidage 4 est partiellement encastrée dans une gorge de section rectangulaire il pratiquée dans le banc 1 et dans le fond de laquelle elle est fixée, par exemple par des vis (non représentées). Contre la face principale 5 de la barre de guidage 4, portent une série de galets cylindriques 14 Constitués chacun, par exemple, par la bague extérieure d'un roulement à galets coniques double dont les bagues intérieures 15, 16 sont supportées par un arbre 17 immobilise, par des vis 19, dans un alésage 18 du trai nard 2 de direction orthogonale à la direction générale de la barre de guidage 4. Contre la face latérale inclinée 7 de la barre de guidage 4, roulent des galets cylindriques 21 appartenant à des blocs du type dit patins à galets, tels que 22, fixés au moyen de vis (non représentées) à une pièce de retenue ou bride 23 fixée elle-même au traînard 2 par des vis 24. La face inclinée 25 contre laquelle sont fixés les patins à galets 22 appartient à cette bride rapportée 23 de manière qu'elle puisse être rectifiée commodément, au lieu d'appartenir à la face intérieure d'un angle dièdre aigu si la bride 23 était venue en une seule pièce avec le traînard 2. Les patins à galets 22 sont du type à recirculation, de telle manière que des galets soient toujours interposés entre la face latérale 7 de la barre de guidage 4 et la portion de règle formée par la partie correspondante du corps du patin. D'une manière analogue, contre l'autre face latérale oblique 6 de la barre de guidage 4, sont appliqués des galets 31 appartenant à des patins à galets 32 fixés contre une autre pièce de retenue ou bride 33 reliée aussi au trainard 2 par des vis telles que 34, mais d'une manière qui n'est pas absolument définitive, c'est-à-dire qu'on peut déplacer très légèrement la bride 33, en direction de la barre de guidage 4, sous un effort prédéterminé ajustable, de manière à placer tout l'ensemble de glissière sous précontrainte. A cet effet, le trainard 2 porte une bride épaulée de réglage 36 qui présente une face 37 portant contre une face 38 du traînard 2 sous l'effet de vis 39, tandis que la face 42 de l'épaulement de ladite bride de réglage porte contre une face conjuguée 43 d'un épaulement correspondant pratiqué dans la bride 33. Le fonctionnement de la glissière est le suivant Etant donné que les axes géométriques des arbres 17 qui portent les galets 14 sont tous situés dans un même plan parallèle à la face principale supérieure 5 de la barre de guidage 4, tous ces galets portent uniformément contre ladite barre. Lorsqu'au moyen de la bride de réglage 36, on exerce, par l'action des vis de serrage 39, au moment où les deux faces 37 de ladite bride et 38 du traînard sont en contact parfait, une force sur la bride 33 dans la direction de la flèche f par le fait que la face 42 de l'épaulement de la bride de réglage 36 exerce une pression contre la face correspondante 43 de l'épaulement de la bride 33, cette force soumet les deux rangées de galets 21 et 31 à une prétension qui prend appui, d'une part, dans le traînard 2 par l'intermédiaire des rouleaux 14, des patins à galets 22, 32 et des deux brides 23, 33 et, d'autre part, contre la face principale 5 et les faces latérales 6, 7 de la barre de guidage 4. En effet, les forces de prétension appliquées aux faces obliques 6, 7 de la barre de guidage donnent naissance, sur lesdites faces, à des réactions résultantes inclinées vers le bas et vers l'extérieur, comme indiqué en Fl, qui peuvent se décomposer en deux forces horizontales F2 de même valeur et de sens opposé et deux forces verticales F3 égales mais de même sens dirigées vers le bas.Les deux forces F2 ne constituent, dans le système, que des forces internes dont leseffets s'annulent car elles ne pourraient créer que des déformations et les organes de la machine sont assez largement dimensionnés pour ne pas se déformer, tandis que les deux composantes verticales F3 servent à appliquer les galets 14 de la rangée supérieure contre la face principale 5 de la barre deguidage 4. Les galets supérieurs 14 sont ceux qui supportent les plus gros efforts, à savoir, dans l'exemple, les efforts de coupe de la pièce en cours d'usinage ; ils sont appliqués contre la face 5 de la glissière avec une prétension qu'on peut régler par l'effort de serrage plus ou moins prononcé fourni par la bride de réglage 36, selon l'emplacement rigoureux que l'on donne, par rectification, à sa face 42 de portée contre la face 43 de la bride 33 par rapport au plan de sa face 37 de portée contre la face 38 du traînard 2. Sur la fig. 2, on a représenté une variante qui ne se différencie de la forme d'exécution de la fig. 1 que par le fait que les corps de roulement supérieurs, au lieu d'être montés fous à rotation sur des arbres montés dans le traînard, sont constitués par les galets 51 d'une série de patins à galets 52 fixés contre le fond plan rectifié 53 d'une gorge pratiquée dans la face inférieure du traînard 2. Le fonctionnement et les propriétés de là glissière sont les mêmes que dans le mode de réalisation de lafig. 1. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, on peut y apporter des modifications, suivant les applications envisagées, sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. C'est ainsi, par exemple, qu'on pourrait encore réaliser une glissière du même genre, dans laquelle tous les corps cylindriques de roulement seraient montés fous sur des arbres fixés dans l'élément de machine correspondant, au lieu que certains, au moins, appartiennent à des patins à galets. REVENDICBTIONS 1.- Glissière rectiligne principale étroite de guidage et d'appui d'un élément de machine-outil pouvant coulisser par rapport à un autre élément sur lequel il est supporté aussi par au moins une autre glissière auxiliaire d'appui, notamment un chariot mobile sur un banc, ladite glissière rectiligne principale étroite de guidage et d'appui comportant une barre unique de guidage solidaire d'un premier élément de la machine et présentant une face principale plane de réception de l'effort principal relatif entre les deux éléments de machine et des faces latérales de guidage relatif de ces deux éléments, tandis que des corps de révolution sont interposés entre lesdites faces de la barre unique de guidage et le deuxième élément de machine, ladite glissière rectiligne principale étroite de guidage et d'appui étant caractérisée en ce que les corps de révolution sont tous cylindriques, en ce que les faces latérales de cette barre sont constituées simplement par deux faces planes faisant des angles dièdre aigus et égaux avec la face plane principale de ladite barre, et en ce que les corps de révolution, qui prennent appui contre les faces latérales de la barre de guidage, sont en contact avec deux règles planes portées par le second organe de machine et dont l'une est solidaire d'une pièce de retenue mobile en direction de l'autre et soumise à l'action de moyens ajustables de pression pour assurer une mise sous prétension de ensemble de la glissière. 2. - Glissière suivant la revendication i, caractérisée en es que les corps cylindriques de roulement sont tous constituéspar des galets, de pxeSérence montés dans des pistes de recirculation, notamment dans des ensembles standardisés dits patins à galets. 3. - Glissière suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les corps de révolution sont tous constitués par des pièces cylindriques portées par des arbres montés dans le deuxième élément de machine. 4. - Glissière suivant la revendication 1,-dans laquelle les corps de révolution en contact avec la face principale de la barre de guidage sont constitués par des roulements à galets montés sur deg arbres fixés dans le deuxième élément de machine, ladite glissière étant caractérisée en ce que les axes géométriques desdits arbres sont situés, par rapport au deuxième élément de machine, d'une manière fixe et définitive, dans un meme plan parallèle à la face principale plane de la barre de guidage. 5. - Glissière suivant la revendication 1, caractérisée ne ce que les moyens ajustables de mise sous prétension sont constitués par une bride épaulée rectifiée à la demande et présentant une face serrée par des vis contre le deuxième élément de machine et une autre face portant contre la pièce de support mobile précitée, le décalage relatif desdites faces de la pièce épaulée servant à doser la prétension de la glissière.