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Roulements à billes ou à rouleaux et leur procédé de fabrication @ La présente invention concerne des perfectionnements ap- portés à la constitution de roulements à billes ou à rouleaux, à bagues de roulement en fonte,ainsi qu'au procédé de coulée pour la fabrication de ceux-ci. Les perfectionnements apportés à la constitution résident essentiellement dans le durcissement des surfaces de roulement et en outre dans la réalisation de la bague de roulement extérieure en deux pièces. Ils s'étendent en outre à la conformation des joints de subdivision de la bague de roulement.au mode de construction de la cage et à la fixation de la bague intérieure sur l'arbre.
Le procédé de coulée amélioré permet de produire de façon simple,lors de la coulée.le durcis- sement des surfaces de roulement.
Le dessin représente à titre d'exemple l'objet de l'inven -tion.
Les fig. 1 et 2 montrent en coupe longitudinale et en vue da face ,en partie en coupe.un roulement à rouleaux à manchon de serrage.Les fig. 3 et 4 sont des coupes longitudinales de deux
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roulements à rouleaux respectivement sans manchon de serrage et sans bague intérieure.Les fig. 5 à 10 servent à 1* exploitation du procédé de coulée.
Toutes les formes de réalisation du palier à rouleaux pré- sentent cette caractéristique commune que la bague extérieure est faite de deux parties et est munie d fépaulements 2 venus de fonte. La. périphérie extérieure de la bague intérieure 3 est au contraire toujours lisse. les joints de subdivision 4 de la bague extérieure sont réalisés de façon à croiser complotèrent les génératires de la surface. Dans le cas présent, ils sont bri- sée suivant des angles obtus dont le sommet se trouve dans le plan médian de la bague.le fait que le joint coupe les génératrices de la surface de roulement présente cet avantage que les rouleaux passent sans ohoo sur le joint et ne peuvent par conséquent pro- voquer aucune usure pouvant amener la formation de gradins.
Il a également pour conséquence une immobilisation des extrémités emboîtées de la bagae et empêche un déplacement des pièces de celle-ci dans le sens axial. En coupe transversale .le joint 4 est en gradin,comme le montre la fig. 2,de sorte que le glissement transversal des pièces de la bague est également empêché.Les an- neaux 5,5' de la cage sont subdivisés et pourvus pour recevoir les tourillons appartenant aux rouleaux de forme cylindrique 7,de renfercements cylindriques aux endroits voulus ;
ils sont reliés ensemble par des barres transversales 6.Par suite de l'engagement des tourillons dans les renfoncements des anneaux 5,5' de la cage,on produit un guidage précis des rouleaux,avec des pertes minimes par frottement. Dans le cas représenté,la cage des rou- leaux est en deux pièces,de sorte qu'elle est composée de deux moitiés qui peuvent être enlevées successivement d'une pièce après soulèvement d'un couvercle de palier. Il suffit à cet effet de faire tourner les moitiés de cage jusqu'à ce qu'elles soient libres.
Le dispositif pour la fixation de la bague intérieure 3 sur l'arbre avec emploi d'un manchon de serrage est simplifié en ce sens que la bague possède dans sa partie de plus petit diamètre inté-
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-rieur quelques filets de vis de telle sorte qu'elle peut se vis- ser sur le manchon de serrage conique 8.
Pour pouroir maintenir le manchon de serrage 8 lors du vissage de la bague-,ce manchon est muni d'un trou 9.Pour empêcher la liaison par vissage de se desserrer,on détruit par place le filetage.Dans ce but,la bagaa
3 possède dans sa partie filetée une ouverture 10 dans laquelle on peut introduire un poinçon.En appliquant un coup sur ce poinçon,on refoule le filetage en l'aplatissant,ce qui assure un verrouillage, tandis que lorsqu'on exerce une certaine force,on peut cependant sans difficulté desserrer la liaison par vissage.
Les fig.3 et 4 montrent comment un seul et même roulement peut être employé pour des arbres de plus grand diamètre* moyennant la suppression du manchon de serrage et de la bague intérieure de roulement..D'élimination de la bague intérieure est possible sans difficulté car le guidage latéral des rouleaux n'est pas réalisé comme précédemment sur la bague intérieure 3 mais au moyen des épaulements 2 de la bague extérieure 1,1'.
Le procédé de coulée pour la fabrication des bagues est caractérisé avant tout par le fait que le durcissement des surfaces de roulement se fait en même temps que la coulee.Les fig.
5 et 6 montrent les moules pour la bague intérieure d'un roule- ment à rouleaux,pour une bague d'un roulement à billes longitudi- nal ainsi que pour les bagues de l'intérieur et de l'extérieur d'un roulement à billes transversal,ces pièces étant représentées réunies dans un seul châssis de moulage,pour plus de simplicité en coupe verticale et en coupe horizontale.Les parties respec- tives du moule sont désignées par A,B,C et D.
Pour couler la bague intérieure d'un roulement à rouleaux A, la partie supérieure 11 du châssis de moulage est placée sur une table de moulage et on y place le modèle correspondant aux parties creuses ainsi qu'un anneau métallique 12 glissé sur le modèle.L'anneau métallique constitue dans la suite une partie du moule,savoir: la partie qui correspond aux urfaces
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à durcir. Après le damage du sable de moulage,on retourne la partie supérieure 11,on place sur celle-ci la partie inférieure
13,on la remplit et on retourne de nouveau le tout.Apres soulève -ment de la partie supérieure 11,opération au cours de laquelle l'anneau métallique 12 est entraîné avec le moule,on retira le modèle.Après réunion des deux parties du châssis,le moule est prêt pour la coulée.
Le métal de coulée remplissant le moule est étonné par son contact avec l'anneau métallique 3,aux endroits correspondant aux surfaces de roulements,de sorte qu'il est durci exclusivement en ces endroits tandis que toutes les autres parties de la pièce coulée conservent leur homogénéité.Pour empêcher que la différence de température nécessaire pour le durcissement diminue fortement au cours de la coulée par suite de réchauffement de l'anneau métallique la section transversale de ce dernier va en augmentant de bas en haut de sorte que sa capacité d'absorption de la chaleur augmente dans le même sens.:
Plus l'anneau est épais plue le durcissement est effectif. lors de la coulée d'une bague pour un roulement à billes longitudinal (B), les opérations sont analogues ,sauf que l'anneau métallique 14 est étroit et reçoit sur sa face frontale une forme correspondant à celle des billes.Dans ce cas,la partie supérieure 11 est retournée après qu'on y a introduit le modèle,pais l'anneau métallique est placé dans une rainure annulaire du modèle et finalement la partie 13 du châssis est posée par dessus puis remplie.Lorsqu'on enlève le modèle,l'anneau métallique reste et forme de nouveau la partie voulue du moule.
Pour couler une bague intérieure d'un palier transversal à billes (0),le modèle reçoit une forme telle qu'il procure la car- vité nécessaire pour l'anneau métallique 15. L'anneau est ici en deux pièces. L'espace situé à la fig.5 en dessous de l'anneau est rempli de sable de moulage en même temps que la partie 13 du châssis. Les deux parties de l'anneau sont introduites après l'enlèvement du modèle.
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Pour la fabrication de la bague extérieure (D) les opé- rations sont tout à fait analogues sauf que l'anneau 16 est en plusieurs pièces de façon à pouvoir être facilement enleva
Les fig. 7 et 8 montrent la procédé de coulée d'une demi- bague extérieure pour un roulement à rouleaux du genre des fig.l à 4. Le moule est ici formé de noyaux préparés séparément,qui sont réunis pour la coulée dans un châssis 17,. Les fig. 7 et 8 représen- tent une coupe verticale et une coupe Horizontale de ce châssis. ON place d'abord dans celui-ci le noyau 18,qui forme le moule pour la moitié inférieure de la demi-bague,à l'exception das surfaces de roulement et d'adaptation.
On place ensuite par dessus le noyau 19 qui complète,de la même manière le moule.Les noyaux forment ensemble une cavité pour recevoir un corps métallique 20 et sont pourvus,au dessus et en dessous de celui-ci,d'évidements qui correspondent par leur forme à des saillies 21,21' du corps métallique 20,Ce dernier est représenté en perpective à la fig.9.
Il est introduit dans la cavité en glissant sur le fond du châs- sis 17 et complète le moule pour ce qui concerne les surfaces de roulement et d'adaptation. L'espace restant litre dans le chas- sis est alors rempli de sable. L'action du corps métallique pour le durcissement est la même que celle décrite plus haut.
Comme on le voit à la fig. 10,1e corps métallique peut aussi être formé de deux parties 22,22' reliées ensemble par une articula- tion,qui sont placées dans mne position extrême assurée par une butée quelconque,de façon à correspondre exactement à la surface de moule à former.Cette disposition présente l'avantage que le corps métallique peut être facilement introduit dans la position ré- tréoie et qu'il peut céder de la manière voulue lors du retrait de la pièce coulée annulaire,
retrait au cours duquel le diamètre de la pièce diminue également.L'enlèvement du corps métallique de la pièce coulée est naturellement aussi rendu possible de façon sim- ple.A la place d'une liaison par articulation.on peut également prévoir un joint s'étendant obliquement par rapport à la direction d'introduction.