Brevet FR2441089A1 — publié le 19800606

La présente invention concerne un système de guidage à billes pour des pièces animées d'un mouvement relatif de rapprochement et d'éloignement. L'invention est particulièrement, quoique non exclusivement, appropriée aux outillages de presse. On connait déjà un tel système de guidage comportant une cage à billes, c'est-a-dire un manchon tubulaire dans la paroi duquel sont agencées des billes dont chacune d'elles peut librement tourner autour de son centre et fait saillie extérieurement et intérieurement par rapport audit manchon , une colonne et une bague de guidage. Dans ce système connu, la colonne est solidaire en translation de l'une des pièces, tandis que la bague de guidage est solidaire de l'autre pièce et entoure en la maintenant ladite cage à billes, qui est traversée par la colonne. Ainsi, les deux pièces peuvent s'éloigner ou se rapprocher l'une de l'autre parallèlement à ladite colonne, étant guides pratiquement sans frottement. Dans ce système connu, la cage à billes est montée coaxialement dans la bague de guidage en pouvant se déplacer le long de l'axe de celle-ci, en étant toutefois empêchée de sortir de ladite bague. Ainsi, si le mouvement relatif des pièces est de grande amplitude , la longueur de la colonne du système de guidage à billes doit être suffisamment longue pour permettre ce mouvement, même si d'autres dispositifs de guidage annexes sont prévus pour guider les deux pièces dans les mouvements relatifs de grande amplitude. La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient. A cet effet, selon l'invention, le système de guidage à billes comprenant une colonne solidaire au moins partiellement en translation d'une première pièce et une cage à billes traversée par ladite colonne et interposée entre celle-ci et une bague de guidage solidaire d'une seconde pièce, de façon que lesdites pièces puissent être animées d'un mouvement relatif de rapprochement et d'éloignement parallèlement à ladite colonne, est remarquable en ce que, sur ladite cage à billes, lesdites billes sont réparties selon des portions d'hélice, en ce que ladite bague de guidage est ouverte au moins à son extrémité en regard de ladite première pièce, en ce que l'extrémité de la colonne opposée à ladite première pièce est pourvue de moyens susceptibles d'arrêter ladite cage à billes tout en pouvant coulisser à l'intérieur de ladite bague de guidage et en ce que le diamètre des billes est supérieur de 2 à 7 microns au jeu annulaire entre la colonne et la bague de guidage. Ainsi, lorsque les pièces sont animées d'un mouvement d'éloignement relatif l'une par rapport à l'autre la colonne peut sortir complètement de la bague de guidage en emmenant la cage à billes, alors sortie de la bague et retenue par lesdits moyens d'arrêt. En revanche, lorsque les pièces se rapprochent l'une de l'autre, il arrive un moment où la colonne et la cage à billes pénètrent dans la bague de guidage. A partir de ce moment, à cause de la disposition en hélices des billes et du serrage de 2 à 7 microns prévu, la cage à billes continue avec la colonne à pénétrer dans la bague de guidage en se "vissant" autour de l'axe de la colonne. Un tel effet de pénétration par vissage n'est obtenu que pour un ordre de grandeur du serrage spécifié ci-dessus. Toutefois, il est renforcé lorsque la colonne est verticale, dirigée vers le bas et reliée à une pièce disposée au-dessus de la pièce dont la bague de guidage est solidaire. Bien entendu, pour que, après sortie complète de la colonne et de la cage à billes de la bague de guidage, lesdits éléments puissent se réemboiter, il est indispensable qu'ils se trouvent en alignement, c'est-à-dire que l'on prévoit un organe de guidage annexe entre les deux pièces. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en perspective d'une cage à billes utilisée selon l'invention. Les figures 2 et 3 illustrent le fonctionnement du systeme de guidage selon l'invention. La cage à billes 1 représentée sur la figure 1 comporte un manchon cylindrique 2 dans lequel sont serties, de façon à pouvoir libre ment tourner autour de leur centre, des billes 3 en saillie par rapport à la face extérieure 2a eLà la face intérieure 2b dudit manchon 2. Comme on peut le voir sur la figure 1, les billes 3 sont disposées selon des portions d'hélices identiques sur ledit manchon. Sur les figures 2 et 3 , ladite cage à billes 1 est représentée schématiquement. Sur ces figures sont montrées schématiquement deux pièces 4 et 5 susceptibles de se rapprocher ou de s'éloigner l'une de l'autre verticalement. La pièce supérieure 4 est par exemple solidaire du coulisseau d'une presse (non représentée), tandis que la pièce inférieure 5 est alors solidaire de la table de ladite presse. De la pièce 4 est solidaire en translation, dans le sens de l'éloignement, une colonne cylindrique 6 engagée dans une bague de guidage 7, solidaire de la pièce 5 par des moyens de fixation 8. Entre la colonne 6 et la bague 7 est agencée une cage à billes 1, emmanchée sur ladite colonne. Le diamètre de chaque bille 3 est supérieur de 2 à 7 microns au jeu annulaire e entre la colonne 6 et la bague 7. (Voir la figure 1 ). La bague de guidage 7 est ouverte en regard de la pièce 4 et l'extrémité de la colonne 6 , opposée à cette pièce 4, est pourvue d'un embout vissé 9 pouvant coulisser dans la bague 7, mais susceptible de servir de butée à la cage à billes 1. Ainsi, lorsque la pièce 4 s'élève, la colonne 6 est tirée vers le haut, ainsi que la cage à billes 1. Si l'amplitude du mouvement est assez grande, la colonne 6 sort complètement de la bague 7 entraînant et retenant la cage à billes 1 au moyen de l'embout vissé 9 (voir figure 3). L'alignement de la colonne 6 et de la bague 7 étant maintenu, la pièce 4 se rapproche alors de la pièce 5, l'embout 9 pénètre à un moment dans la bague 7 ainsi que la cage à billes 1, éventuellement cependant avec recul de la colonne 6. L'expérience montre que si les billes 3 sont disposées en hélice sur le manchon 2 et que si le serrage tel que mentionné ci-dessus, est de 2 à 7 microns, la cage à billes 1 pénètre dans la bague 7 en se vissant, lorsque la pièce 4 continue son mouvement de descente. Un circlip d'arret 10 peut être prévu pour limiter la descente de la cage 1 dans la bague 7, par coopération avec le bord supérieur de celle-ci. On obtient ainsi un guidage à billes déboîtable sûr et non sujet à vibration. REVENDICATIONS 1.- Système de guidage à billes comprenant une colonne solidaire au moins partiellement en translation d'une première pièce et une cage à billes traversée par ladite colonne et interposée entre celle-ci et une bague de guidage solidaire d'une seconde pièce, de façon que lesdites pièces puissent être animées d'un mouvement relatif de rapprochement et d'éloignement parallèlement à ladite colonne, caractérisé en ce que, sur ladite cage à billes, lesdites billes sont réparties selon des portions d'hélice, en ce que ladite bague de guidage est ouverte au moins à son extrémité en regard de ladite première pièce, en ce que l'extrémité de la colonne opposée a ladite première pièce est pourvue de moyens susceptibles d'arrêter ladite cage à billes tout en pouvant coulisser à l'intérieur de ladite bague de guidage et en ce que le diamètre des billes est supérieur de 2 à 7 microns au jeu annulaire entre la colonne et la bague de guidage. 2.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la colonne est verticale, dirigée vers le bas et reliée à une pièce disposée au-dessus de la pièce dont la bague de guidage est solidaire. 3.- Système selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé - en ce que lesdits moyens d'arrêt sont constitués par un embout vissê. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une butée est prévue sur la cage à billes pour limiter la profondeur de pénétration de celle-ci dans la bague de guidage.