Brevet FR2821912A1 — publié le 20020913

Domaine d'application La présente invention concerne un mécanisme à came à rainure comportant un boulon relié à un levier de commande et portant solidairement deux galets de roulement juxtaposés dans la direction s axiale, ces deux galets étant guidés par une rainure de came formée de deux surfaces de roulement. Arrière plan de l'invention Les galets de roulement pour un mécanisme à came à rai nure encore appelés galets suiveurs de came se composent principalement o de roulements à billes à cylindres ou à aiguilles montés sur un boulon. La surface enveloppe extérieure de la bague extérieure roule directement sur le chemin droit ou courbe. Du fait du contact ponctuel de transmission des forces et de la rotation, la bague extérieure est soumise à une sollici tation alternée, importante et c'est pourquoi elle est réalisée avec une pa s roi plus grande comparée aux bagues de paliers habituelles. Les bagues extérieures renforcées permettent ainsi d'utiliser directement la bague comme galet de roulement pour des disques à cames, comme galets d'excentrique ou galets de culbuteur ou organes analogues. Les applica tions caractéristiques sont les guidages linéaires de machines-outils ou de o systèmes de transport tels que des chaînes de montage ou des chaînes de peinture. Un tel mécanisme à came et rainure du type défini ci dessus est décrit dans le document De l9 31 050 U1. Ce mécanisme se compose de deux galets placés axialement l'un derrière l'autre. Ces galets sont montés de manière décalée de façon excentrce sur un boulon de sorte qu'un galet roule sur l'une des surfaces de la rainure et l'autre roule en même temps sur la seconde surface correspondante de la rainure. L'application des galets contre la rainure se fait par rotation du boulon excentré, réglable de manière fixe pour que les galets roulent sans jeu dans la rainure. Il est existe des cas dans lesquels à des intervalles donnés on a un changement de charge d'un galet à l'autre, c'est-à-dire que l'un seulement des deux galets est appliqué dans la rainure de came. Si la di rection de la charge change, le galet entraîné jusqu'alors perd le contact avec la rainure et le galet au repos jusqu'à ce moment vient en contact avec la rainure. Cette alternance de charge accélère brutalement le galet au repos jusqu'alors, lorsqu'il vient en appui sur la surface de la rainure. Il y aura ainsi au début un patinage entre les deux éléments ce qui se tra duit par de l'usure et un risque de défaillance prématurée du galet de roulement. Exposé de l'invention La présente invention a pour but de développer un méca s nisme à came à rainure du type défini ci-dessus de façon à être très fiable même en cas de fréquents changements de charge. A cet effet l'invention concerne un mécanisme du type indi qué ci-dessus, caractérisé en ce qu'entre les galets de roulement coaxiaux, une bague intérieure intermédiaire relié solidairement au boulon, est en o tourée à une distance radiale, par une bague intermédiaire extérieure, concentrique, et dans l'intervalle ainsi formé il est prévu en plusieurs en droits périphériques, répartis régulièrement, un pignon conique dont les dents engrènent avec des dents de roues coniques opposces des deux ga lets de roulement, alors que les surfaces de roulement de la rainure de s came sont décalées dans la direction axiale et dans la direction radiale. On garantit ainsi que le galet de roulement en contact avec la rainure entraîne à la même vitesse de rotation mais en sens inverse, l'autre galet non en contact avec la rainure. Cet entraînement forcé assure qu'en cas de changement de charge en passant d'un galet de roulement à l'autre, il n'y aura pas d'effet de glissement entre la rainure et les galets car le galet qui se met en contact avec la rainure sera déjà en rotation. De cette manière ce galet ne sera pas accéléré brutalement à la vitesse de ro tation prédéfinie. On évite ainsi tout effet de glissement et d'éventuels pa tinages entre les deux éléments ce qui garantit la fiabilité du mécanisme. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le pignon conique est relié solidairement en rotation à un axe maintenu à rotation par un palier à roulement respectif dans la bague intermédiaire intérieure et la bague intermédiaire extérieure. Dans ce cas, de façon avantageuse l'axe est maintenu dans la bague intermédiaire intérieure par un manchon à aiguille et dans l'anneau intermédiaire extérieure par un manchon à ai guille fermé par un fond. De tels paliers à aiguilles sont des pièces du commerce fa briquces dans de nombreuses dimensions. Ces manchons à aiguilles pla cés dans la bague intermédiaire, extérieure, évitent la pénétration de ss particules de saletés dans la zone du pignon conique ou de son palier. Le côté ouvert du manchon à aiguilles placé dans la bague intermédiaire, in térieure est ainsi fermé par l'axe. Suivant une autre caractéristique avantageuse le pignon conique est en matière plastique. Ainsi par indection, on peut réaliser d'une manière économique des pignons coniques de dimensions différen tes. S elon une autre caractéristiqu e de l 'invention le s gal ets de roulement sont montés sur le boulon à l'aide d'une couronne de billes comprenant des billes de paliers et une cage. Suivant une autre caractéristique les galets de roulement s ont monté s le b o ulon à l' aide d'une couronne d' aiguille s de roulement et o d'une cage. Suivant une autre caractéristique la fixation axiale des ga lets de roulement est réalisée d'une part une collerette du boulon et d'autre part une rondelle d'appui. I1 peut être intéressant que la bague intermédiaire inté s rieure et la bague intermédiaire extérieure soient réalisées en une seule pièce. Suivant une autre caractéristique, à l'inverse de ce qui a été décrit cidessus, le pignon conique est installé en rotation sur un axe tenu solidairement dans la bague intermédiaire intérieure et dans la bague in termédiaire extérieure. Enfin suivant une autre caractéristique de l'invention le pi gnon conique est relié solidairement en rotation à un axe tenu par un pa lier lisse dans la bague intermédiaire intérieure et par un palier lisse et un disque de glissement dans la bague intermédiaire extérieure. 2s Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure l montre un extrait d'un mécanisme à came et rainure, par tiellement coupé, - la figure 2 est une vue de côté des galets de roulement. Description détaillée des dessins Selon les figures 1 et 2, dans le présent exemple de réalisa tion, on a un disque à came l, tournant, ayant une rainure de came 2 3s guidant un levier de commande 3. Le levier de commande 3 est fixé par l'intermédiaire d'une rondelle 4 et d'un écrou 5, à un boulon 6. Le boulon 6 porte écartés l'un de l'autre les deux galets de roulement 7, 8 en forme de paliers à billes à rainures de méme axe 9 que le boulon 6. Les deux mêmes galets de roulement 7, 8 comportent une bague intérieure 7. 1, 8.1 frettée sur le boulon 6, une bague extérieure 7.2, 8.2, une couronne de billes formée des billes de paliers 7.3, 8.3 et d'une cage 7. 4, 8.4 et des joints 7.5, 8.5 qui assurent l'étanchéité vers l'extérieur. Les galets de rou s lement 7, 8 sont bloqués en coulissement axial sur le boulon 6 par la col lerette 10 solidaire du boulon et par le levier de commande 3, fixé au boulon 6 par l'écrou de serrage 5. Entre les deux galets de roulement 7, 8 on a un système de pignons coniques 12; dans l'exemple représenté on a quatre pignons des o points répartis régulièrement à la périphérie. Ce système se compose de la bague intermédiaire intérieure 13 reliée solidairement du boulon 6 et de la bague intermédiaire extérieure 14 entourant de manière concentrique ce lui-ci; la bague intermédiaire extérieure 14 a un diamètre plus faible que les bagues extérieures 7.2, 8.2 des galets de roulement 7, 8 en étant sépa s rées de ceux-ci dans la direction axiale par un intervalle 15, 16 respectif. Le diamètre plus petit garantit que l'autre bague intermédiaire 14 ne ris que en aucun cas de venir en appui contre l'une des surfaces de roule ment 21, 22 de la rainure 2. Les intervalles axiaux 15, 16 sont nécessaires pour que les bagues extérieures 7.2, 8.2 mobiles en rotation et la bague o intermédiaire extérieure 14 maintenue fixe par la bague intermédiaire in térieure 13, ne viennent pas en contact. Le système de pignons coniques 12 dans le présent exemple comporte des points périphériques répartis régulièrement; il y a chaque fois deux ensembles opposés formés d'un axe 17 solidaire d'un pignon conique 18; l'axe 17 est monté dans la bague s intermédiaire intérieure 13 par un manchon à aiguilles 19 et dans la ba gue intermédiaire extérieure 14 par un manchon à aiguilles 20 muni d'un fond. Les dents non détaillées du pignon conique 18 engrènent avec des dents également non détaillées des roues coniques 7. 6, 8.6 tournées l'une vers l'autre des galets de roulement 7, 8. Les roues coniques 7.6, 8.6 doi o vent étre tenues fermement dans la bague extérieure 7.2, 8.2 pour trans mettre le couple d'un galet de roulement 7, 8 sur l'autre. Comme cela apparait en outre à la figure 1, la bague exté rieure 8.2 du galet de roulement 8 est appliquée contre la surface de rou lement 21 de la rainure de came 2 de sorte que lorsque le disque à came 1 3s tourne, le galet soit également mis en rotation. La roue conique 8.6 fixée solidairement à la bague extérieure 8.2, le pignon conique 18, le pignon conique 7.6 fixée solidairement à la bague extérieure 7.2 transmettent le mouvement de rotation de la bague extérieure 8.2, de force à la bague ex térieure 7.2 dans la direction opposée et avec la même vitesse de rotation. Alors que la bague extérieure 8.2 est en contact avec la surface de roule ment 21, la bague extérieure 7.2 est écartée de la surface de roulement 22 d'un intervalle radial 23. Cela suppose que les deux surfaces de roulement s 21, 22 soient décalées dans la direction axiale et dans la direction radiale. En cas d'alternance de charge, la bague extérieure 7.2 mise de force en rotation, arrive en appui contre la surface de roulement 22 et ainsi l'intervalle 23 disparaît à cet endroit pour apparaître entre la bague exté rieure 8.2 et la surface de roulement 21. NOMENCLATURE 1 Disque à came 2 Rainure de came s 3 Levier de commande 4 Rondelle intermédiaire Ecrou 6 Boulon 7 Galet de roulement o 7.1 Bague intérieure 7.2 Bague extérieure 7.3 Billes de paliers 7.4 Cage 7.5 Joint extérieur 7. 6 Roue conique 8 Galet de roulement 8.1 Bague intérieure 8.2 Bague extérieure 8.3 Billes de paliers 8.4 Cage 8.5 Joint extérieur 8.6 Roue conique 9 Axe Collerette 2s 11 Rondelle d'appui 12 Système de pignons coniques 13 Bague intermédiaire intérieure 14 Bague intermédiaire extérieure Intervalle axial 16 Intervalle axial 17 Axe 18 Pignon conique 19 Manchon à aiguilles Manchon à aiguilles 3s 21 Surface de roulement 22 Surface de roulement 23 Intervalle radial REVENDICATIONS 1 ) Mécanisme à came à rainure comportant un boulon (6) relié à un levier de commande (3) et portant solidairement deux galets de roulement (7, 8) juxtaposés dans la direction axiale, ces deux galets étant guidés par une s rainure de came (2) formée de deux surfaces de roulement (22, 21), caractérisé en ce qu' entre les galets de roulement (7, 8) coaxiaux, une bague intérieure inter médiaire (13) reliée solidairement au boulon (6), est entourée à une dis tance radiale, par une bague intermédiaire (14) extérieure, concentrique, o et dans l'intervalle ainsi formé il est prévu en plusieurs endroits périphéri ques, répartis régulièrement, un pignon conique (18) dont les dents en grènent avec des dents de roues coniques opposées (7.6, 8.6) des deux galets de roulement (7, 8), alors que les surfaces de roulement (22, 21) de la rainure de came (2) sont décalées dans la direction axiale et dans la di rection radiale. 2 ) Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pignon conique (18) est relié solidairement en rotation à un axe (17) maintenu à rotation par un palier à roulement respectif dans la bague in termédiaire intérieure et la bague intermédiaire extérieure (13, 14). 3 ) Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe (17) est maintenu dans la bague intermédiaire intérieure (13) par un manchon à aiguille (19) et dans la bague intermédiaire extérieure (14) par un manchon à aiguille (20) fermé par un fond. 4 ) Mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pignon conique (18) est en matière plastique. ) Mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les galets de roulement (7, 8) sont montés sur le boulon (6) à l'aide d'une couronne de billes comprenant des billes de paliers (7.3, 8.3) et une cage (7.4, 8.4). 6 ) Mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les galets de roulement (7, 8) sont montés le boulon (6) à l'aide d'une cou ronne d'aiguilles de roulement et d'une cage. 7 ) Mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fixation axiale des galets de roulement (7, 8) est réalisce d'une part une collerette (10) du boulon (6) et d'autre part une rondelle d'appui (11). 8 ) Mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bagues intermédiaires intérieure et extérieure (13, 14) sont en une seule pièce. 9 ) Mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pignon conique (18) est monté à rotation sur un axe (17) fixé dans les bagues intermédiaires intérieure (13) et extérieure (14). ) Mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pignon conique (18) est relié solidairement en rotation à un axe (1) tenu par un palier lisse dans la bague intermédiaire intérieure (13) et par un 2s palier lisse et un disque de glissement dans la bague intermédiaire exté rieure (14).