Brevet FR2500546A1 — publié le 19820827

A 2500546 Appui à billes à translation. L'invention a pour objet un appui à billes à translation comportant essentiellement un corps d'appui et deux organes de retenue et de couverture latérale, ce corps d'appui étant muni de rainures de guidage de billes et de perçages disposes symétriquement pour guider une ran- gée de billes roulantes, lesdits organes comportant une moitis de retenue solidairement fixée à un couvercle laté- ral. L'invention concerne plus particulièrement un appui à billes à translation perfectionné comportant quatre lignes de rainures de guidage de billes chargées formées,sur la paroi supérieure et sur les parois latérales inclinées,d'une cavité de grandes dimensions présentant une section de forme sensiblement trapeznidaleainsi que quatre lignes de perçages de guidage de billes non chargées pratiqués en direction longitudinale dans le corps d'appui, ces perçages étant dis- posés à une distance radiale prrdMtermin e des rainures de guidage de billes chargées parallèlement à celles-ci. Spécifiquement, l'appui à billes à translation conforme à. la présente invention est construit de manière que l'organe de retenue et de couverture latéra- le comprenne une moitis de retenue et un couvercle latéral, ce couvercle lateral comportant quatre rainures en forme de U d'inversion du sens de déplacement des billes formées sur la face d'extr;miti intérieure du couvercle, ces rai- nures en forme de U d'inversion du sens de déplacement des billes étant disposées pour correspondre aux rainures de guidage de billes chargées et aux perçages de guidage de billes non chargées, la moitié de retenue comportant un élé- ment horizontal, des 5léments inclinés et des éléments de maintien infêrieurs,chacun d'eux étant en saillie sur la face d'extrémit du couvercle latéral vers ceux de la moi- tié de retenue oppos5e,de manière que les rainures en forme de U d'inversion du sens de déplacement des billes s'éten- dent entre les;lmnents adjacents parmi ceux décrits pré- cSdemnent. En outre, l'appui billes ' translation est - 2 - construit de manière que l'élément horizontal, les éléments inclinés et les éléments de maintien inférieurs des moitiés de retenue respectives présentent des faces d'extr5mit concaves, de manière à constituer entre elles quatre lignes de guidage de billes chargées dont le diamètre intérieur est sensiblement le mime que le diamètre extérieur des bil- les roulantes et qui sont disposées de manières à ne pas provoquer,à partir de ces lignes, une chute quelconque des billes chargées, les moitiés de retenue respectives étant déterminées exactement à la moitié de la longueur du corps d'appui, l'un des éléments inclines et des éléments de maintien inférieurs comportant,en outre,des broches de liaison sur leurs faces d'extrémité, les autres éléments correspondants comportant sur leurs faces d'extrémité des perçages de liaison pour recevoir les broches correspondantes. Un appui billes A translation ac- tuellement connu est constitué de façon usuelle de manière que les couvercles latéraux et les organes de retenue soient fabriques séparément, puis assembles sur un corps d'appui (voir brevet des E.U.A. N 4 253 709). L'organe de retenue classique est fabriqué en tôle d'acier par travail t la presse de manière que plusieurs fentes longitudinales soient poinçonnées en des emplacements prédétermines et qu'en même temps des lan- guettes très petites soient formées en saillie aux deux extrémités des fentes respectives pour remplir la fonction de renvoi des billes roulantes. Pour remplir cette condi- tion, il est nécessaire que les languettes présentent une résistance m canique et une résistance à l'usure élevées. Dans ces conditions,l'organe de re- tenue classique est réalisé en tôle d'acier présentant une rigidité et une résilience excellentes et, apres exécution du travail à la presse, cette tôle est soumise à un trai- tement thermique. Il en r5sulte que la fabrication est on - reuse. 3 - Ainsi le but principal de la présen- te invention consiste à cr6er un appui a billes t transla- tion perfectionn sans aucun des inconv nients -inhérents à l'appui classique décrit prscdemmnent. Cet appui doit être constitué sous forme de structure complètement moulée sous forme d'un organe de couverture latérale et de retenue en utilisant une matière plastique résistante à la chaleur, dans laquelle plusieurs guides de billes chargées sont for- més dans la moiti de retenue et qui assure une zone de su)port large et étendue ainsi que la fonction de renvoi des billes roulantes sans qu'il soit nécessaire que la moi- tié de retenue présente une résistance mécanique et une rigidité particulières. L'invention a également pour but de créer un appui t. billes C translation garantissant un mou- vement régulier des billes même s'il y a une séparation notable des moiti s de retenue à leur jonction par suite de la disposition suivant laquelle les billes roulantes ne sont pas amendes en contact 5troit avec la paroi intérieure des guides de billes dans la moitié de retenue. L'invention a encore pour but de cr er un appui à billes; translation de montage simple et de fabrication économique avec des conditions de tra- vail améliorées,!tant donn que les organes de retenue et de couverture laterale sont réalisés en une seule pièce en utilisant une matière plastique ou une matière métallique non ferreuse aisément coulée ou moulée suivant la forme requise. L'invention concerne à cet effet un appui à billes à translation comportant essentiellement un corps d'appui et deux organes de retenue et de couverture latérale présentant une forme symétrique respectivement fixes sur une face d'extrémité du corps d'appui, le corps d'appui étant muni de quatre lignes de rainures de guidage de billes charqtres formées sur la paroi supérieure et sur -4- les parois latérales inclinées d'une cavité de grandes dimen- sions présentant une section de forme sensiblement trapézoïdale ainsi que quatre lignes de perçages de guidage de billes non chargées pratiqués en direction longitudinale dans le corps d'appui, ces perçages étant disposés à une distance radiale prédéterminée des rainures de guidage de billes chargées parallèlement à celles-ci, les rainures de guidage de billes chargées et les perçages de guidage de billes non chargées ayant un rayon de courbure sensiblement égal à celui des billes rou- lantes, les organes de retenue et de couverture latérale compre- nant respectivement une moitié de retenue et un couvercle laté- ral, caractérisé en ce que le couvercle latéral comporte quatre lignes de rainures en forme de U d'inversion du sens de dépla- cement des billes formées sur la face d'extrémité intérieure du couvercle, ces rainures en forme de U d'inversion du sens de déplacement des billes étant disposées pour correspondre aux rainures de guidage de billes chargées et aux perçages de gui- dage de billes non chargées, la moitié de retenue comportant un élément horizontal, des éléments inclinés et des éléments de maintien inférieurs, chacun d'eux étant en saillie sur la face d'extrémité du couvercle latéral vers ceux de la moitié de re- tenue opposée de manière que les rainures en forme de U d'inver- sion du sens de déplacement des billes s'étendent radialement entre les éléments voisins parmi ceux décrits précédemment, l'é- lément horizontal, les éléments inclinés et les éléments de maintien inférieurs des moitiés de retenues respectives présen- tant des faces d'extrémité concaves, de manière à constituer entre elles quatre lignes de guidage de billes chargées dont le diamètre intérieur est sensiblement le même que le diamètre ex- térieur des billes roulantes et qui sont disposées de manière à ne pas provoquera partir de ces lignes, une chute quelconque des billes chargées, les moitiés de retenue respectives étant déterminées exactement à la moitié de la longueur du corps d'ap- pui, l'un des éléments inclinés et des éléments de maintien horizontaux comportant, en outre,des broches de liaison sur leurs - 2500546 faces d'extrémité, les autres éléments correspondants comportant sur leurs faces d'extrémité,des perçages de liaison pour rece- voir les broches correspondantes. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés repré- sentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: la Fig. 1 représente en perpective et à l'état séparé un appui à billes à translation conforme à la présente invention; - la Fig. 2 est une vue en coupe trans- vale de l'appui à billes à translation de la Fig. 1 monté sur une barre de guidage; - la Fig. 3 est une vue partielle en coupe et à plus grande échelle, la coupe étant effectuée suivant la ligne A - A de la Fig. 2. L'invention va être maintenant décrite avec davantage de détails en se référant aux dessins. Il y a lieu de remarquer que les expressions "billes chargées " et " billes non chargées " sont destinées à caractériser les conditions de fonctionnement de billes roulantes qui doivent être considérées comme des billes dites de roulement. La référence numérique 10 désigne un corps d'appui réalisé en acier. Comme on le voit sur les dessins, le corps d'appui 10 a la forme géométrique d'un parallélépipède et comporte une cavité de très grandes dimensions à section sensiblement trapézoïdale, cette cavité présentant une paroi supérieure 11, des parois latérales inclinées 12, 13, et des faces d'extrémité ouvertes 14, 15, en saillie vers l'intérieur suivant les parties 16, 17, (voir Fig. 1). En outre, la paroi supérieure 11 pré- sente des rainures longitudinales 19 et 20 ayant sensiblement le même rayon de courbure que les billes roulantes, ces rainures 19, 20 étant disposées au voisinage des deux extrémités de la paroi supérieure 11. Les parois latérales inclinées 12, 13, pré- sentent également des rainures longitudinales désignées par les - 6 références numériques 21, 22 et ayant sensiblement le même rayon de courbure que les billes roulantes. Les rainures 21, 22 sont disposées dans la partie inférieure des parois lat6- rales inclinées 12,13. On dispose ainsi symétriquement quatre rangées de billes (correspondant à quatre lignes de rainures longitudinales pour billes chargées) sur les parois intérieures du corps d'appui 10. Les références numériques 23 et 24 désignent des perçages de guidage de billes non chargées, ces perçages étant pratiqués dans le corps d'appui 10 à une distan- ce prédéterminée des rainures de guidage de billes chargées 19, de la paroi supérieure 11, parallèlement à ces dernières. Les références numériques 25 et 26 dé- signent d'autres perçages de guidage de billes non chargées également pratiqués dans le corps d'appui 10 à une distance radiale prédéterminée vers le bas des rainures de guidage de billes chargées 21, 22, parallèlement à ces dernières (voir fig. 1). Les références numériques 27 et 28 désignent respectivement un perçage taraudé pour une vis de fixation. Ces perçages taraudés 27, 28 sont pratiqués à un certain intervalle sur l'axe de la paroi supérieure 11 du corps d'appui 10 et ils reçoivent des vis de fixation 33, 34 intro- duites à travers des perçages 27', 28' pratiqués dans des élé- ments horizontaux 31, 32 qui sont des prolongements solidaires des couvercles latéraux 29, 30. Les vis de fixation 33, 34 sont introduites et serrées après que les éléments horizontaux 31, 32 soient venus en butée l'un contre l'autre par leurs faces d'extrémité. La référence numérique 35 désigne un perçage taraudé pratiqué dans les faces d'extrémité du corps d'appui 10, une vis de fixation étant serrée dans ce perçage pour fixer fermement les couvercles latéraux 29, 30 sur le corps d'appui. Les éléments horizontaux 31, 32,qui agissent comme une partie d'organe de retenue,présentent de chaque côté une face -7- d'extrémité extérieure concave 45, cette face d'extrémité 45 ayant sensiblement le même rayon de courbure que les billes roulantes. Les références numériques 36, 37 dési- gnent des éléments inclinés qui constituent d'autres prolonge- ments solidaires des couvercles latéraux 29, 30. Ces éléments inclinés 36, 37 présentent des extrémités inférieures 38, 39 solidairement fixées sur la face d'extrémité intérieure 40 des couvercles latéraux respectifs 29, 30. Les éléments 36, 37 sont en saillie en direction logitudinale sur la face d'extré- mité 40. En outre, ils comportent des faces extérieures incli- nées 41, 42 dont la largeur est exactement la même que celle des parois inclinées intérieures 12, 13 du corps d'appui 10. Ils présentent des faces supérieure et inférieure concaves 43, 44 qui sont symétriquement opposées aux faces extérieures concaves 45 des éléments horizontaux 31, 32. Il y a lieu de remarquer que le rayon de courbure des faces concaves respec- tives 43, 44, 45 est déterminé pour qu'il n'y ait aucun ris- que de chute de l'une quelconque des billes roulantes, même lorsqu'une barre de guidage 55 est retirée en direction lon- gitudinale ( voir fig.1 et fig. 2). La référence numérique 47 désigne une broche de liaison disposée du côté droit en regardant vers la face d'extrémité du corps d'appui 10. Ces broches de liaison sont en saillie sur la face d'extrémité de l'élément incliné 36. Des perçages 48 sont pratiqués dans l'élément incliné opposé 37 pour recevoir les broches. Les références numériques 49, 50 dé- signent des parties d'angle supérieures et inférieures réali- sées entre les faces concaves supérieures et inférieures 43, 44. La partie d'angle supérieure 43 est au niveau de la face infé- rieure 51 des éléments horizontaux 31, 32 et la partie d'angle in- férieure 50 présente une inclinaison vers le bas. Les références numériques 52 et 53 désignent des éléments de maintien inférieurs qui constituent -8- également d'autres prolongements solidaires des couvercles latéraux 29,30. Ces éléments de maintien inférieurs 52,53, sont en saillie en direction longitudinale sur la face d'ex- trémité 40 des couvercles latéraux 29,30 de la même manière que les éléments inclinés 36,37. Ils présententien outre, une face concave supérieure 54 symétriquement opposée à la face concave inférieure 44. Les faces concaves 44 et 54 sont dé- terminées pour qu'aucune bille roulante ne tombe lorsque la barre de guidage 55 est retirée en direction longitudinale. La référence numérique 56 désigne une broche de liaison qui est en saillie en direction longitudi- nale sur la face d'extrémité des éléments de maintien infé- rieurs 52,53. La broche 56 s'engage dans un perçage corres- pondant 57 pratiqué dans la face d'extrémité du corps d'appui 10. Les références numériques 58,59,60, 61, désignent respectivement des rainures en forme de U d'in- version du sens de déplacement des billes, chaque rainure étant pratiquée par. usinage, dans la face d'extrémité 40 des couvercles laréraux 29,30. Parmi ces rainures, les rainures en forme de U 58,59, sont disposées entre les faces concaves latérales 45 des éléments horizontaux 31,32 et les faces concaves supérieu- res 43 des éléments inclinés 36,37. Les rainures en forme de U 60,61, sont disposées entre les faces concaves inférieures - 44 des éléménts inclinés 36,37 et les faces concaves supérieu- res 54 des éléments de maintien inférieurs 52,53. Il y a lieu d'ajouter que les rainures en forme de U58,59 s'étendent en direction verticale de manière à être en face des rainures 19,20 de guidage de billes chargées ainsi que des perçages 23,24 de guidage de billes non chargées. Les rainures en forme de U 60,61 s'étendent en direction inclinée vers le bas de ma- nière à être en face des rainures 21 de guidage de billes char- gées ainsi que des perçages 25,26 de guidage de billes non char- gées pratiqués dans le corps d'anpui 10. Le couvercle latéral 30 et ses éléments associés sont construits et ajancns symétriquement par rapport -9- au couvercle latéral 29 et à ses éléments associés. La référence numérique 62 désigne un perçage dans lequel est introduite une vis de fixation 63 qui se visse dans un perçage taraudé 35 pratiqué dans la face d'extrémité du corps d'appui 10. Les organes comprenant les couvercles latéraux 29,30 sont ainsi fermement fixés sur le corps d'appui 10. La référence numérique 55 désigne une barre de guidage à section en forme de X, agencée pour être introduite et se déplacer dans l'appui à billes à translation conforme à l'invention. La barre de guidage 55 comporte des parties en saillie 63,64 de chaque côté de sa partie supérieu- re. Les parties en saillie 63,64 s'étendent en direction lon- gitudinale et présentent des rainures 65,66 de guidage de bil- les chargées, disposées au voisinage des deux extrémités de la surface supérieure et venant en face des rainures 19,20 de guidage de billes chargées de la paroi intérieure supérieure 11 du corps d'appui 10. D'autres rainures 69,70 de guidage de billes chargées sont pratiquées en bas des parties en saillie 63,64 et viennent en face des rainures 21,22 de guidage de billes chargées pratiquées dans les parois latérales inclinées 12,13 du corps d'appui 10. Les rainures respectives 65,66,69, de guidage de billes chargées ont sensiblement le même rayon de courbure que les billes roulantes (voir Fig.2). La référence numérique 71 désigne un perçage de montage destiné à assurer le montage rigide de la barre de guidage 55 sur un élément mobile ou un élément fixe d'une machine, d'un engin, d'un appareil ou équipement simi- laire tel que machine-outil en serrant une vis de montage (non représentée) introduite dans ce perçage de montage. En outre, la référence numérique 73 désigne un perçage taraudé destiné à assurer le montage rigide du corps d'appui 10 sur une table de machine-outil ou un élément similaire en vissant une vis de montage (non représentée) dans ce perçage taraudé. Les éléments ou composants de l'appui à billes à translation conforme à l'invention sont conçus et réalisés comme décrit ci-dessus. On va maintenant décrire dans la suite leur mode d'assemblage. En premier lieu, la moitié de retenue de l'organe 30 de retenue et de couverture latérale est intro- duite dans le corps d'appui 10, puis y est fixé au moyen des vis 63. Ensuite l'élément horizontal 32 de la partie de rete- nue est fermement fixé sur la paroi supérieure 11 du corps d'appui 10 au moyen des vis de fixation 33 introduites dans le perçage 27'. On introduit ensuite un certain nombre de billes 72 dans le corps d'appui 10 par les perçages res- pectifs 23 à 26 de guidage de billes non chargées, jusqu'à ce que les passages de maintien de billes chargées de l'or- gane de retenue, les rainures en forme de U 58 à 61 d'inver- sion du sens de déplacement des billes et perçages 23 à 26 de guidage de billes non chargées,soient remplis de billes. D'autre part, l'organe 29 de retenue et de couverture latérale est chargé avec d'autres billes 72, puis il est introduit dans le corps d'appui 10 de manière que les broches de liaison 47 s'ajustent dans les perçages de liaison 48 de la partie de retenue de l'autre organe 29. Si- multanément, les broches de liaison 47 de la partie de rete- nue de l'autre organe 29 s'ajustent dans les perçages de liai- son 48 de la partie de retenue du premier organe 30. Enfin, l'organe 29 de retenue et de couverture latérale est fermement fixé sur le corps d'appui au moyen des vis 63 introduites dans les perçages de mon- tage 62. Avec l'appui à billes à translation suivant l'invention, construit comme décrit ci-dessus, on est assuré que lorsque l'appui à billes à translation est monté sur une barre de guidage pour se déplacer vers l'avant et vers l'arrière, les billes chargées maintenues dans les rai- - il1 - nures de guidage de billes chargées du corps d'appui et de la barre de guidage, sont uniformément déplacées dans les perça- ges de guidage de billes non chargées du corps d'appui par l'intermédiaire des rainures en forme de U d'inversion du sens O de déplacement des billes, en raison de la grande surface porteuse procurée par les parties de retenue ainsi que par la fonction de renvoi par les rainures en forme de U d'inversion du sens de déplacement des billes. 1 2- RÉPUBLIQUE FRAN AISE INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE PARIS 2 500 547 BREVET D'INVENTION CERTIFICAT D'UTILITE CERTIFICAT D'ADDITION Aucun titre n'est publié sous ce numéro REVENDICATIONS 1 ) Appui à billes à translation com- portant un corps d'appui (10) et deux organes de retenue et de couverture latérale (29,30,31,32,36,37,52,53) présentant une forme symétrique et respectivement fixés sur une face d'extrémité du corps d'appui, ce corps d'appui étant muni de quatre lignes de rainures (19,20,21,22) de guidage de billes chargées, formées sur la paroi supérieure (11) et sur les pa- rois latérales inclinées (12,13) d'une cavité de grandes di- mensions présentant une section de forme sensiblement trapé- zoldale, ainsi que quatre lignes de perçage (23,24,25,26) de guidage de billes non chargées, pratiquées en direction longi- tudinale à travers le corps d'appui (10), ces perçages étant disposés à une distance radiale prédéterminée desdites rai- nures de guidage de billes chargées, parallèlement à celles- ci, les rainures de guidage de billes chargées et les perça- ges de guidage de billes non chargées ayant un rayon de cour- bure sensiblement égal à celui des billes de roulement (72), les organes de retenue et de couverture latérale comprenant respectivement une moitié de retenue (31,32,36,37,52,53) et un couvercle latéral (29,30),caractérisé en ce que le cou- vercle latéral (29,30) comporte quatre lignes de rainures en forme de U (58,59,60,61) d'inversion du sens de déplacement des billes, formées sur la face d'extrémité intérieure (40) du couvercle, ces rainures en forme de U d'iniversion du sens de déplacement des billes étant disposées pour correspondre aux rainures (19,20,21,22) de guidage de billes chargées et aux perçages (23,24,25,26) de guidage de billes non chargées, la moitié de retenue comportant un élément horizontal (31,32) des éléments inclinés (36,37) et des éléments de maintien in- férieurs (52,53), chacun d'eux étant en saillie sur la face d'extrémité (40) du couvercle latéral (29,30) vers ceux de la moitié de retenue opposée, de manière que les rainures en for- me de U d'inversion du sens de déplacement des billes s'éten- dent radialement entre les éléments voisins parmi ceux précités l'élément horizontal (31,32),les éléments inclinés (36,37) et - 13 - les éléments de maintien inférieurs (52,53) des moitiés de retenue respectives présentant des faces d'extrémité conca- ves (43,44,45), de manière à constituer entre elles quatre lignes de guidage de billes chargées dont le diamètre inté- rieur est sensiblement le même que le diamètre extérieur des billes roulantes et qui sont disposées de manière à ne pas provoquer, à partir de ces lignes, une chute quelconque des billes chargées, les moitiés de retenue respectives étant dimensionnées exactement à la moitié de la longueur du corps d'appui, l'un des éléments inclinés et l'un des éléments de maintien inférieurs comportant en outre les broches de liaison (47) sur leurs faces d'extrémité, les autres éléments correspondants comportant sur leurs faces d'extrémité des perçages de liaison pour recevoir les broches correspondantes. 20) Appui à billes à translation se- lon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de retenue et de couverture latérale (29,30,31,32,36,37,52,53) est réalisé en matière plastique ou en matière métallique non ferreuse ayant une résistance à la chaleur et une résis- tance à l'usure excellentes,-et pouvant être coulée ou moulée suivant la forme requise. ) Appui à billes à translation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments incli- nés (36,37) et les éléments de maintien inférieurs (52,53) des organes respectifs de retenue et de couverture latérale sont agencés symétriquement. 4 ) Appui à billes à translation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément horizon- tal (31,32) des organes de retenue et de couverture latérale respectifs est monté de manière fixe au moyen de vis de fi- xation (33) ou d'organes similaires, sur la paroi supérieure (11) de la cavité du corps d'appui (10).