Brevet FR2334000A1 — publié le 19770701

La présente invention est du domaine de la mécanique géné- rale, et elle a pour objet un dispositif de coulissement dit guide à roulements pour guider en translation une pièce par rapport à une autre. On sait depuis très longtemps guider à l'aide de roulements à billes une7pi.èoe mobile par rapport à une pièoe fize 3 selon le cas, ee peut-Itre ou bien la pièce mobile qui supporte les roulements, la pièce fixe constituant alors un rail ou chemin ds roulement, ou bien la pièoe fixe qui. supporta les roulements, la pièce fixe constituant alors un guide de déplacement en translation d'une pièce rectiligns mobile ou barre.On connait ainsi depuis une époque plus récente des dispositifs dans lesquels les deux pièces en mouvement l'une par rapport à l'autre constituent les surfaces de roulement de billes ou de galets interposés c'est le cas des dispositifs oonnus sous le nom de bagues à billes ou cages à billes. De-telsdispositifs ont comme avantages d'occuper un espace réduit et de permettre un ajustement précis des pièces fixe et mobile, et comme inconvénient d'exiger que celle des pièces qui doit constituer le chemin de roulement ait subit un traitement pour aooroi- tre sa dureté ou soit en acier très durs ce qui entrains un colt d'autant plus élevé que ses dimensions sont plus grandes. L'objectif du demandeur a donc été de concevoir un dispositif de guidage qui puisse tolérer des barres d'une qualité de finition courante tel "qu'étiré à froid" ledit dispositif pouvant recevoir aussi bien des barres ronds que des barres hexagonales ayant même diamètre de cercle inscrit que les barres rondes. Un autre objectif réside dans la simplicité de structure et de montage du dispositif, de fanon à permettre un abaissement sensible de son codt de fabrication. Au cours-de laddescription on désignera par organe de translation un dispositif de ooulissement qui peut être soit fixe et qui sert à guider une barre, soit mobile ét auquel la barre sert alors de rail. Selon la présente inventions un organe de translation incorporant des roulettes ou mieux des roulements à billes pour rouler sur une barre ou servir de guide à cette dernière, est caractérisé en ce qutil est constitué par une première pluralité de barrettes supportant un roulement au voisinage de chacune de leurs extrémités, une cage tubulaire ouverte à ses deux extrémités formant carter et une paire de flasques pourvus dTune seconde pluralité de logements pour loger de façon non pivotante les extrémités des dites barrettes, la seconde pluralité étant égale à la première, lesdits flasques étant destinés à être appliQués à chacune des extrémités de ladite cage tubulaire t de préférence les roulements de chacune des barrettes sont coplanaires et disposés d'un même côté d'une barrette et les logements des flasques sont disposés de façon telle que lesplansdes roulements des barrettes contiennent appro ximativement l'axe de la barre 3 de préférence encore lesdites pluralités sont égales à trois ; de préférence encore chacun desdits flasques peut être emboité sur au moins une partie de son épaisseur dens ladite cage d'où il résulte, dans le cas d'un profil de cage pOlygonal, un calage ferme des flasques au regard de couples de rotation s'exercent dans leur plan.Ainsi il résulte de l'ensemble de ces caractéristiques qu'un organe de translation est constitué d'éléments pouvant être obtenus selon des techniques courantes de la mécanique sans nécessiter d'o pérations d'ajustage, et qui se prêtent à un assemblage par emboitement d'une grande simplicité. Selon une première forme préférée de réalisation de l'invention en accord avec les caractéristiques générales énoncées ci-desssus la cage tubulaire est un tronçon de profilé carré 3 les flasques sont des plaques pourvues d'un évidement central pour le passage de la barre et de trois lumières formants des logements pour les barrettes 3 deux des dites lumières débouchent dans l'évidement central et ont une géométrie reotangulaire identique à celle des barrettes tandis que la troisième débouche sur la périphérie de la plaque et a une dimension radiale légèrement supérieure à la dimension correspondante de la barrette ;; il résulte de cette dernière disposition la possibilité d'un léger jeu radial de la barrette dans son logement ce qui permet d'adapter, à laide de moyens de réglage le guide aux variations dimension nelles de tolérance des barres ; de préférence les moyens de réglage sont constitués par des vis dont l'extrémité est appliquée radialement sur les extrémités de la barrette, lesdites vis étant vissées dans l'épaisseur de la cage. Des plaques rapportées à chacune des extrémités de la cage et pourvues d'un seul évidement axial procurent un calage axial des barrettes et maintiennent un joint racleur disposé entre chacune d'elles et le flasque auquel elles sont appliquées. Selon une seconde forme préférée de réalisation de l'inter- vention, les flasques sont des pièces moulétset les logements des troas borgnes 3 dans cette forme, les flasques sont pourvus d'une feuillure pour permettre leur emboitement dans la cage et d'un épaulement pour venir en appui contre l'extrémité de la cage s une telle structure, outre qu'elle autorise des coûts de production en série plus bas que la précédente, évite l'emploi d'une plaque rapportée. Dans cette structure comme dans la précédente, une possibilité de réglage peut résulter d'un léger jeu radial des extrémités d'une barrette dans ses logements de flasques et d'un moyen de serrage. Cette seconde forme de réalisation des flasques peut être exécutée par coulage ou injection d'un élastomère rigide tel que le po- luuréthane ; ce dernier matériau permettant par son élasticité le rattrappage des variations dimensionnelles des barres et évitant ainsi la nécessité d'emploi d'un autre moyen de réglage. La présente invention sera mieux comprise et-des détails en relevant apparaîtront à la description qui va être faite de formes particulières d'exécution en relation avec les figures de la planche annexée dans laquelle s la figure i est une perspective écorchée d'un guide selon l'invention 3 la figure la est une coupe d'une extrémité du même selon un plan axial 3 la figure 2 est une vue de face d'un flasque du guide de la figure 1 3 les figures 3 et 4 sont des éléments d'une barre d'un guide selon l'invention 3 les figures 5 et 6 sont des vues de face et de profil d'un flasque de type moulé. Sur les figures i et la, un guide 1 pouvant constituer soit un chariot pour coulisser sur une barre 2 qui lui sert de rail, soit un guide pour les déplacements en translation de la barre 2 comporte prinoipalement une cage tubulaire 3 tirée d'un profilé carré, une paire de flasques 4 à chaque extrémité de la cage, et trois barrettes telles que 5 parallélépipèdiques supportant chacune au voisinage de ses extrémités, des roulements à billes tels que6T1ess roulements d'une même barrette étant montés sur la même face de la barrette.Comme cela est mieux visible sur la coupe -de la figure la les flasques 4 sont emboités à l'intérieur de la cage 3 et ils sont calés pas des vis non représentées sur les figures, ces vis ne parti cipant, dans le cas d'un flasque polygonal, à aucun des efforts transmis à la cage ou à la barre 3 des plaques 7 rapportées aux extrémités et vissées sur les flasques assurent le calage axial des barrettes et maintiennent en position des joints racleurs tels que 8 disposés entre plaque et flasque 3 également visible5sur les figures 1 et la des vis de réglage telles que 9 sont vissées dans la cage 3, leur extrémité venant appuyer sur les extrémités d'une barrette de façon à ce que tous les roulements soient en appui sur la barre 2 ; cette disposition permet le rattrapage des variations dimensionnelles de tolérance sur la barre 2. Sur la figure 2 un flasque 4 comporte deux lumières 10 débouchant sur un évidement central il et une lumière 12 débouchant sur la périphérie du flasque 3 ces lumières 10 et 12 constituent des logements destinés à recevoir les extrémités des barrettes 3 on notera que la lumière 12 est d'une dimension radiale (dimension parallèle au plan radial 13 auquel corespond la lumière 12) légèrement supérieure à la dimension correspondante de l'extrémité d'une barrette de façon à permettre un jeu radial de ladite extrémité de barrette dans son logement 3 les plans radiaux 13,14 et 15 sont les plans de symétrie des roulements/ coplanaires de chacune des barrettes et ces plans se coupent sensiblement suivant l'axe 16 de la barre. Sur les figures 3 et 4 une barrette parallèlépipédique comporte au voisinage dediacune de ses extrémités 17 et 18 un roulement à bille 62 les deux roulements d'une même barrette étant situés sur la même face de la barrette et ayant leurs plans de symétrie 19 confondus -(coplanaires)- ; on notera que les barrettes et leurs roulements sont identiques pour un même type de guide et qu'il en est de même des flasques tels que celui de la figure 2 qui peut être utilisé indifférement d'un coté ou de l'autre selon l'extrémité de la cage dans laquelle il est emboité, d'où il résulte une certaine standardisation contribuant à l'abaissement du coût.Sur les figures 5 et 6 un flasque circulaire 20 destiné à être constitutif d'un guide selon une deuxième forme de réalisation de l'invention comporte un évidement central 21 pour le passage d'une barre et des trous borgnes 22,23 et 24 destinés à servir de logements aux extrémités des barrettes décrites ci-dessus 3 un tel flasque est pourvu d'une feuillure 25 pour permettre son emboitement dans une cage tubulaire cylindrique non représentée et d'un épaulement 26 pour venir en appui contre l'extrémité de la cage et faciliter ainsi le positionnement du flasque. Cette forme de réalisation du flasque peut être avantageusement exécutée par moulage en coulbou en injection d'aluminium.Selon ce mode d'exécution il y a avantage à prévoir un dispositif de réglage analogue à oelui préoédemment décrit et ceci en prévoyant l'un des logements/p exemple le logement 22,d'une dimension axiale légèrement supérieure à la dimension correspondante de ltextré- mité d'une barrette, de façon à ce qu'un léger jeu radial de la barrette soit permis 3 le réglage s'effectue comme précédemment à l'aide d'une vis vissée dans la cage dont ltestrémité vient en appui sur la barrette. La forme de réalisations-indiquée est aussi exécutable par moulage d'un élastomère assez rigide tel que le polyuréthane à haut degré de réticulation, l'élasticité relative de ce matériau est suffisante pour permettre une légère torsion des barrettes et éviter ainsi tout autre système de réglage en vue de rattraper les variations dimensionnelles de la bare 3 on doit comprendre que cette dernière forme d'exécution, si elle permet un abaissement sensible du coût du guide par rapport à la précédente, en limite l'utilisation à de plus faibles contraintes mécaniques. Un flasque circulaire tel que celui de la figure 5 doit être calé en rotation dans la cage t des trous 27 sont destinés à recevoir des vis vissées sur la cage.Dans ces formes d'exécution moulées des joints racleurs en feutre seront avantageusement collés à la face intérieure des flasques 3 il est à noter que cette seconde forme de réalisation de l'invention implique, du fait de la dissymétrie des faces intérieures et extérieures du flasques, qu' un même flasque ne peut servir indifféremment pour l'une ou l'autre extrémité de la cage et qu'en conséquence, il est nécessaire de mouler des flasques droits et des flasques gauches. I1 doit être compris que l'invention n'est pas limitée aux formes d'eYécution ci-dessus décrites, mais qu'elle s'détend tout aussi bien à des structures dans lesquelles, la cage peut être pentagonale hexagonale et d'une façon générale polygonale, dans lesquelles, la pluralité de barrette et de logement peut être de plus de trois, dans lesquelles les roulements peuvent être de simples roulettes dans lesquel les des flasques à feuillure et épaulements usinés ou moulés sont montés sur une cage polygonale, et d'une façon générale à toutes les combinaisons des diverses formes de chacun des éléments constitutifs entre eux dès lors que ces combinaisons entrent dans le champs des revendications qui suivent iSvNsICAvIoXS 1) organe de translation roulettes ou à roulements à billes pouvant rouler sur une barre ou guider cette barre en translation caractérisé en ce qu'il est constitué pas î - une pluralité de barrettes, chaque barrette supportant au voisinnage de chacune de ses extrémités, un roulement ; - une cage tubulaire 3 - une paire de flasques pourvus d'une pluralité de logements pour contenir de façon non pivotante les extrémités des dites barre tes et d'un évidement central pour le passage de la barre, lesdits flasques étant destinés à être appliqués à chacune des extrémités de ladite cage. 2) guide selon la revendication 1 caractérisé s en ce que lesdites pluralités de barrettes et de logements de flasques sont éga > Sà trois, ce qui permet d'adopter indifféremment un profil de barre rond ou hexagonal. 3) guide selon la revendication 1 caractérisé : en ce que lfun au moins desdits logements de chaque flasque permet uh léger jeu approximativement radial de l'extrémité de la barrette dans ledit logement, ce qui permet à l'aide d'un moyen de réglage d'adapter le guide aux variations dimensionnelles de tolérance des barres. 4) guide selon la revendication 3 caractérisé s en ce que le moyen de réglage est constitué par une vis dont l'extrémité est appliquée radialement sur llestrémité d'une barrette engagée dans un logement où un léger jeu radial est permis. 5) guide selon la revendication 1 caractérisé X en ce que chacun des dits flasques peut s'emboiter sur au moins une partie de son épaisseur dans ladite cage. 6) guide selon la revendication 1 caractérisé 5 en ce que ladite cage tubulaire est tirée d'un profilé polygonal. 7) guide selon la revendication 1 caractérisé : en ce que ladite cage tubulaire est tirée d'un profilé cylindrique. 8) guide selon la revendication 1 caractérisé s en ce que lesdits logements sont des trous borgnes. 9) guide selon la revendication 8 caractérisé : en ce que lesdits flasques sont pourvus d'une feuillure pour permettre leur emboitement dans la cage, et d'un épaulement pour venir en appui contre le bord d'extrémité de la cage. 10) guide selon la revendication 9 caractérisé : en ce que lesdits flasques sont obtenus par moulage d'un élastomère assez rigide tel que le polyuréthane à haut degré de réticulation.