Brevet FR2468027A1 — publié le 19810430

Patin à circulation de rouleaux. La présente invention se rapporte à un patin à circulation de rouleaux destiné à supporter avec possibilité de déplace- ment longitudinal et à guider en ligne droite des éléments de machine mo- biles tels que, par exemple, des chariots porte-outils, tables coulissan- tes, etc.., sur une surface de roulement plane. Lorsqu'on utilise de telles constructions sur des machines-outils, la grande rigidité de ces patins dans la direc- tion perpendiculaire au plan de guidage constitue une spécification fonda- mentale, en dehors de la précision dela rectilinéarité du déplacement et de la fiabilité du service. On connaît déjà des constructions de patins à circulation de rouleaux telles que, par exemple, les solutions décrites dans le brevet des E.U.A. 3 111 350 ou dans les brevets de la République Fédérale d'Allemagne DT-TS 2 239 782 et 2 416 198, dans lesquelles sont prévus, entre les rouleaux ou sur les tourillons de ces rouleaux, des élé- ments intermédiaires qui empêchent les rouleaux de s'échapper des patins et garantissent le parallélisme des axes des rouleaux. Toutefois, la pré- sence de ces éléments intermédiaires réduit le nombre des rouleaux porteurs sur le segment chargé, ce qui réduit également la capacité de charge, la durée utile ainsi que la rigidité de ces constructions. On connaît également des constructions de patins à circulation de rouleaux telles que, par exemple, les construc- tions suivant les brevets de la République Fédérale d'Allemagne DT-TS 2 116 322 et 2 421 328 ou les brevets des E.U.A. 3 230 018 et 3 920 289, dans lesquelles on évite la chute des rouleaux pendant le montage et le transport en prévoyant des tourillons deé rouleaux qui sont engagés dans une rainure ménagée dans le corps porteur. Qu'ils soient formés directe- ment sur les rouleaux porteurs ou qu'ils soient formés sur des éléments intermédiaires additionnels ou sur des rouleaux intermédiaires, ces tou- rillons de rouleaux exigent un usinage de rainures qui constitue une opé- ration anti-économique coûteuse et laborieuse; par ailleurs, dans le cas de l'utilisation de pièces intermédiaires supplémentaires, en raison de la diminution des nombres des rouleaux support de charge, la capacité de charge et la durée utile du patin à circulation de rouleaux sont réduites. -2- Dans tous les patins à circulation de rou- leaux déjà connus, la surface porteuse du corps porteur, c'est-a-dire la surface de portée, est munie dans sa partie inférieure d'un évidement en forme de tranchée. L'usinage précis de cet évidement ne peut être exécuté que par une opération délicate et coûteuse de meulage de nervures, la production et le contrôle de la planéité sont très problématiques et l'état de surface que l'on peut obtenir de cette façon est beaucoup plus grossier que celui obtenu par rodage plan. Dans la plupart des constructions déjà connues, les vis qui fixent les éléments de renvoi des rouleaux au corps porteur sont vissées dans des trous filetés ménagés dans le corps porteur. De telles constructions sont décrites, par exemple, dans le brevet de la République Fédérale d'Allemagne 2 202 085 ou dans le brevet des E.U.A. 3 915 513. Ce procédé de fixation suppose la présence d'un noyau tendre dans le corps porteur afin qu'on puisse tailler des filets dans ce corps porteur. Malheureusement, un corps porteur possédant un noyau tendre présente une plus faible capacité de charge et une plus faible durée utile que les corps porteurs homogènes trempés à coeur. Le but de l'invention est de créer une cons- truction de patin à rouleaux, en particulier de patin à circulation de rouleaux destiné à supporter avec possibilité de déplacement longitudinal et à guider en ligne droite des éléments de machine mobiles, qui puissent être fabriqués de façon plus économique que les constructions déjà connues, tout en conservant ou en améliorant les caractéristiques de fonctionnement les plus essentielles. Suivant l'invention, le corps porteur qui transmet la charge est d'une configuration telle que le plan de surface porteuse supportant la charge ne soit interrompu par aucune partie sail- lante, de manière que cette surface de portée puisse être usinée en grande série, de façon économique et très précise sur des rectifieuses planes. Le défaut d'état de surface peut être mesuré de façon fiable et être main- tenu à une faible valeur puisque, par rodage plan,on peut obtenir une surface très lisse. Dans la surface support de charge du corps porteur, c'est-à-dire dans la surface porteuse, sont formées une ou plu- sieurs rainures ou un ou plusieurs perçages qui permettent l'utilisation, le centrage et la fixation d'organes de guidage de; rouleaux fabriqués de -3 - façon économique, par exemple par fonderie de-précision, et d'éléments de renvoi formés par moulage par injection. Les vis servant à fixer les organes intérieurs de guidage des rouleaux peuvent être vissées dans les perçages filetés des organes supérieurs de guidage des rouleaux, de sorte que le montage du dispositif est très simple; Dans le corps porteur trempé à coeur, ne sont formés que des rainures et perçages, les perçages prévus aux deux ex- trémités du corps porteur servant à recevoir des tiges en acier doux. Dans ces tiges sont ménagés des perçages filetés destinés au montage des élé- ments de renvoi. Les éléments de renvoi réalisés par moulage à injection sont munis de cavités formant des réserves de lubrifiant et, par ailleurs, ils forment le guide pour les pièces rapportées, de forme sensiblement semicylindrique, qui constituent le chemin de roulement des rouleaux dans les zones de renvoi. - D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple - la Fig. 1 est une coupe longitudinale d'un patin à circulation de rouleaux suivant l'invention, prise suivant la ligne I-I de la Fig. 2; - la Fig. 2 est une coupe du patin de la Fig. 1, prise suivant la ligne II-II; - la Fig. 3 est une coupe longitudinale horizontale prise suivant la ligne III-III de la Fig. 1. Les Fig. 1 à 3 représentent une construction dans laquelle les rouleaux sont protégés de la chute pendant le transport et le montage des barrettes de guidage inférieures indépendantes les unes des autres, ces barrettes de guidage guidant également les rouleaux en - ligne droite pendant le service. La Fig. 4 montre, à gauche, une vue de des- sous d'une autre forme de réalisation du patin à circulation de rouleaux suivant l'invention et, à droite, la vue de dessous du corps porteur muni d'une seule rainure s.ervant à orienter le cadre de guidage des rouleaux. - la Fig. 5 est une coupe longitudinale de la construction suivant la Fig. 4; -4 - - la Fig. 6 est une vue axonométrique d'un cadre de guidage des rouleaux en une seule pièce; - la Fig. 7 est une coupe de la construc- tion du patin à circulation de rouleaux suivant la Fig. 5. Les Fig. 4, 6 et 7 concernent une construc- - tion dans laquelle les rouleaux sont protégés de la chute pendant le transport et le montage par un seul cadre d'un seul tenant, dont l'orien- tation est assurée au moyen d'une seule rainure. - la Fig. 8 est une coupe d'un patin à circulation de rouleaux suivant l'invention, prise à travers les vis servant à fixer les organes inférieurs et supérieurs de guidage des rouleaux; - la Fig. 9 est une coupe du patin suivant là Fig. 8, prise à travers les vis qui servent à fixer le patin à circu- lation de rouleaux à la machine-outil qui est équipée de ce patin; - la Fig. 10 est une demi-coupe du patin à circulation de rouleaux suivant l'invention, qui comprend une rainure oblique et un organe inférieur de guidage des rouleaux adapté dans cette rainure. Les Fig. 8 à 10 sont des coupes d'un patin à circulation de rouleaux suivant-l'invention. - la Fig. 11 est une coupe d'un autre patin à circulation de rouleaux suivant l'invention, prise suivant la ligne XI-XI de la Fig. 12; - la Fig. 12 est une vue de dessus du patin à circulation de rouleaux de la Fig. 11. Sur les dessins, il est visible que l'élé- ment essentiel du patin à circulation de rouleaux suivant l'invention est constitué par le corps porteur 1 réalisé en une matière trempée à coeur, dans lequel sont ménagés des perçages traversants cylindriques 34, 35, 36, 39 ainsi que des rainures 8, 38. La charge qui s'exerce sur le corps por- teur est transmise par des rouleaux 2 à une surface de roulemenz plane 3, et inversement. Dans le plan qui limite le corps porteur et qui fait face à la surface de roulement 3, se trouve la surface porteuse 4, par l'in- - 5 - 2468027 termédiaire de laquelle se produit la transmission des forces. Dans le plan de la surface porteuse 4, sont ménagés une ou plusieurs rainures ou un ou plusieurs perçages qui servent au montage du patin. Les rouleaux 2.sont guidés latéralement par des barrettes de guidage inférieures 5 dont les nervures 6 sont engagées dans les épaulements 28 formés aux extrémités des rouleaux, de sorte qu'elles évitent la chute des rouleaux 2 pendant le transport et le mon- tage. Les nervures 7 des barrettes de guidage inférieures 5 sont engagées dans des rainures 8 ou 38 du corps porteur 1 et, de cette façon, elles définissent positivement la position des barrettes de guidage inférieures - 5. Les barrettes de guidage inférieures 5 sont reliées à une plaque supé- - rieure de guidage 10 par des vis 9, ces vis 9 étant enfilées à travers les trous 34 du corps porteur 1 et vissées dans les trous filetés 32 de la plaque de guidage supérieure 10, ainsi qu'on l'a indiqué sur la Fig. 8. Les rouleaux 11 qui ne sont pas en contact avec la surface porteuse 4 sont guidés par les éléments de renvoi 12 vers le segment de retour 13 du chemin de roulement et, de là, renvoyés sous la surface porteuse 4. Les éléments de renvoi 12 sont fixés au corps por- teur 1 par des vis 14 et leur position est définie par des goujons 29. Les fûts filetés des vis 14 sont enfilés à travers des perçages 39 des éléments de renvoi 12 et vissés dans des perçages filetés 33 des tiges 15 logées dans les perçages cylindriques traversants 36 du corps porteur 1. La surface rodée 16 des tiges 15 sert à déeinir positivement la posicion des tiges 15 qui est appropriée pour le vissage. Les nervures 17 des éléments de renvoi 12 défi- nissent la position d'un élément rapporté 18 destiné à guider les rouleaux 11 dans le segment de changement de direction du chemin de roulement tan- dis que l'épaulement 24 forme une limitation latérale. Les nervures 19 des éléments de renvoi 12 contribuent à renvoyer les rouleaux 2 ou 11 de 180 pour les faire passer de la surface porteuse 4 au segment de retour 13 du chemin de roulement et inversement. Les nervures 20 des éléments de renvoi 12 sont en contact avec la surface de roulement des rouleaux 2 ou 11. La cavité 22, servant à la lubrification des rouleaux, est fermée par un bouchon 21 muni d'un rebord. Pou- le nettoyage de la surface de roule- ment 3, il est prévu des raclettes 23 engagées dans les rainures des élé- ments de renvoi 12. -6- Les indications données ci-dessus concer- nent également la construction représentée sur les Fig. 4 à 7, à cette simple différence que cette dernière construction comprend, en remplace- ment des barrettes de guidage inférieures 5, un cadre de guidage 25 en une seule pièce qui ne diffère des barrettes de guidage 5 que par sa construction, tandis qu'il est identique à ces barrettes en ce qui con- cerne son mode de travail. Le centrage du cadre de guidage 25 est assu- ré par une rainure unique 8, ainsi qu'il est possible de le voir sur la Fig. 4. Le cadre de guidage 25 est représenté sur la Fig. 6 par une vue axonométrique. La Fig. 7 est une coupe d'une construction de patin à circulation de rouleaux qui est équipée du cadre de guidage 25 précité. La Fig. 8 est une coupe d'un patin à circu- lation de rouleaux suivant l'invention, prise à travers les vis 9 qui re- lient les uns aux autres les organes inférieurs ou supérieurs de guidage des rouleaux. La nervure 26 de la plaque de guidage supérieure 10 empêche les rouleaux Il de tomber pendant le transport et le montage de la même façon que la nervure 6 des barrettes de guidage inférieures 5. La Fig. 9 est une coupe d'un patin à circu- lation de rouleaux suivant l'invention, prise à travers les vis 27 qui assemblent le patin à circulation de rouleaux à la machine qui en est équi- pée. La Fig. 10 montre une forme qu'on peut adop- ter pour la section du patin à circulation de rouleaux suivant l'invention dans laquelle les rainLrez 38 du corps porteur 1 présentent une configura- tion oblique, analogue à celle des surfaces d'appui 31 des nervures 37 des barrettes de guidage inférieures 5 qui coopèrent avec ces rainures. Les Fig. Il et 12 montrent une forme de construction d'un patin à circulation de rouleaux dans laquelle l'organe de guidage inférieur des rouleaux, qui peut aussi bien être constitué par une barrette de guidage 5 que par un cadre de guidage 25, est centré au moyen de goujons 34 qui sont enfilés dans des perçages 35. Entre la plaque de guidage supérieure 10 et le corps porteur est serrée une plaque pliée 36 qui recouvre la rangée supérieure non chargée de rouleaux Il et les extrémités des éléments de renvoi 12 qui sont ouvertes vers le haut et, de toute façon, évite la chute des rouleaux Il pendant le transport ou le montage. _7_ On peut voir sur les Fig. 2, 7, 8 et 9 que la section du corps porteur 1 présente approximativement la forme d'un U, le plan de la surface porteuse étant uniquement interrompu par des rainu- res et des perçages, c'est-à-dire que ce plan ne présente pas de partie saillante, de sorte que la surface porteuse peut être usinée de façon précise et économique sur des rectifieuses planes ou des machines de ro- dage plan et que leur planéité peut être contrôlée facilement et avec pré- cision. Etant donné que le corps porteur 1 n'est interrompu par aucune cavité à angle vif, il peut être réalisé sans inconvénient en une matière trempée à coeur, ce qui garantit une plus grande longévité. Les rouleaux sont également fabriqués en acier trempé à coeur. Les rouleaux sont jointifs sur toute la longueur du chemin de roulement, c'est-à-dire également sous la surface porteuse 4, de sorte que l'espace situé au-dessous de la surface porteuse 4 est bien uti- lisé et que, de ce fait, on peut obtenir de la construction une grande capacité de charge. Les tiges 15 sont-avantageusement fabriquées en acier doux, de même que les vis d'assemblage 9 et 27. -8- REVENDICATIONS ) - Patin à circulation de rouleaux destiné à supporter avec possibilité de déplacement.longitudinal et à guider en ligne droite des éléments de machine mobiles sur une surface de rou- lement plane, du type comprenant un corps porteur qui présente une sur- face porteuse plane en regard de la surface de roulement, deux éléments de renvoi et des organes de guidage des rouleaux qui, ensemble, forment, pour une série de rouleaux fermée sur elle-même, un segment de chemin de roulement rectiligne, un segment de retour du chemin de roulement et deux segments de renvoi du chemin de roulement qui raccordent l'un à l'autre les deux premiers segments de roulement, caractérisé en ce que la surface porteuse (4) du corps porteur (1) coïncide avec le plan qui limite le corps porteur (1) du côté de cette surface porteuse (4), plan dans lequel sont formés uniquement des perçages (34, 35) et au moins une rainure (8, 38), et en ce que des organes de guidage des rouleaux (5, 25, 10), reliés entre eux par des éléments d'assemblage enfilés à travers les perçages (34, 35), sont*fixés sur le corps porteur (1). 2 ) - Patin'à circulation de rouleaux suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe inférieur de guidage des rouleaux est constitué par un cadre de guidage (25) muni d'une sail- lie de centrage (7). ) - Patin à circulation de rouleaux suivant la revendication 2, caractérisé en ce que, sur le plan qui limite le corps porteur (1) du côté de la surface porteuse (4), se trouve formée une rainure (8) destinée à centrer le cadre de guidage (25). 40) - Patin à circulation de rouleaux suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de guidage des rou- leaux est composé de barrettes de guidage indépendantes (5) munies chacune d'une saillie de centrage (7, 37). ) - Patin à circulation de rouleaux suivant la revendication 4, caractérisé en ce que, sur le plan qui limite le corps porteur (1) du côté de la surface porteuse (4), sont ménagées des rainures (8, 38) destinées au centrage des barrettes de guidage (5). 9 2468027 6 ) - Patin à circulation de rouleaux suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le plan qui limite le corps porteur (1) du côté de la surface porteuse (4), sont ménagés des perçages traversants (35) destinés à centrer l'organe inférieur de guidage des rou- leaux. ) - Patin à circulation de rouleaux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la sur- face latérale de centrage des rainures (38) ménagées dans le corps porteur (1) est disposée obliquement et en ce que les surfaces d'appui adjacentes (31) des saillies de centrage (37) des barrettes de guidages (5) qui s'en- gagent dans le corps porteur (1) sont également munies d'une surface obli- que adaptée à l'une des faces latérales des rainures (38). ) - Patin à circulation de rouleaux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'aux extré- mités des surfaces périphériques des rouleaux (2, 11), sont formés des épaulements (28) destinés à empêcher les rouleaux de tomber du patin pen- dant le montage et le transport. ) - Patin à circulation de rouleaux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les bar- rettes de guidage (5) ou le cadre de guidage (25) présentent des saillies (6) qui s'engagent dans les épaulements (28) formés aux extrémités des rouleaux. 0 ) - Patin à circulation de rouleaux suivant l'une quelconque des revendications là9, caractérisé en ce que les per- çages filetés (32) qui reçoivent les vis (9) servant à-fixer les barrettes de guidage (5) sont ménagés dans la plaque de guidage (10) munie d'une saillie (26) et qui forme l'organe supérieur de guidage des rouleaux, pour empêcher les rouleaux non chargés (11) de s'échapper du segment de retour du chemin de roulement (13). 110) - Patin à circulation de rouleaux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'aux deux extrémités du corps porteur (1) sont ménagés des perçages (36) parallèles à l'axe des rouleaux (2, 11). - 10 - ) - Patin à circulation de rouleaux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que, dans les perçages (36) parallèles à l'axe des rouleaux et qui sont prévus aux deux extrémités du corps porteur (1), sont disposées des tiges (15) dans lesquelles sont formés des perçages filetés (36) destinés à recevoir les vis des fixations (14) des éléments de renvoi (12). ) - Patin à circulation de rouleaux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que, dans les perçages (36) parallèles à l'axe des rouleaux, débouchent des perçages (39) perpendiculaires auxdits perçages (36). 14 ) - Patin à circulation de rouleaux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que, dans les éléments de renvoi (12) sont ménagées des cavités (22) destinées à former une réserve de lubrifiant. 150) - Patin à circulation de rouleaux suivant la revendication 14, caractérisé en ce que les éléments de renvoi (12) sont munis de perçages (30) pouvant être obturés après le remplissage des cavités (22) formant des réserves de lubrifiant. ) - Patin à circulation de rouleaux suivant la revendication 15, caractérisé en ce que les perçages (30) destinés au remplissage des réserves de lubrifiant sont munis d'un bouchon (21) muni d'un rebord. ) - Patin à circulation de rouleaux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'entre la plaque de guidage supérieure (10) et le corps porteur (1) est disposée une plaque pliée (36) destinée à recouvrir les rouleaux supérieurs non chargés (11) et les parties (37) des éléments de renvoi qui sont ouverts vers le haut, ainsi que pour empêcher les rouleaux (11) de s'échapper du patin.