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Perfectionnements aux roulements à billes et analogues.
La présente invention a pour but d'éliminer certaines résis- tances passives ou de frottement, et l'effet d'usure etles dé - gradations qui en résultent, dans les roulements à billes et analogues, et l'invention s'applique plus particulièrement aux roulements à billes des appareils de précision, des appareils scientifiques et de certains appareils industriels où il est spé- cialement avantageux ou utile de réduire les résistances passives ' au minimum, tels les compteurs électriques.
Il est connu que dans tous les roulements à billes, dans lesquels le frottement réciproque de deux corps rotatifs l'un par rapport à l'autre est éliminé par la présence d'une couronne de billes roulant entre ces deux corps, toute résistance passive n'est pas éliminée car il se produit des frottements aux points de contact des billes entre elles. Dans certains roulements, on a éliminé le contact réciproque des billes par des cages ou autres dispositifs mécaniques qui maintiennent les billes à un écartement
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régulier, mais on introduit du coup des frottements entre cette cage ou système équivalent fixe ou mobile et les billes.
Dans les appareils de précision comportant un roulement sur une cou- ronne de billes, ou comportant des crapaudines à une seule bille tournant sur un axe polaire entre deux pierres, le moindre frottement peut donner lieu aux plus graves inconvénients, car par le frottement des billes entre elles, ou des billes sur les pierres des crapaudines, les surfaces perdent leur poli, il s'y produit bientôt des irrégularités et même des éclats, ce qui donne finalement un roulement ou une rotation très défectueuse.
La présente invention supprime ces défauts, et elle consis- te en ce que, avec le roulement à billes,est combiné un dispo - sitif créant un champ magnétique de direction convenable pour que les billes du roulement soient maintenues magnétiquement à un certain écartement l'une de 'l'autre.
L'invention repose sur le principe bien connu que des corps ayant une certaine perméabilité magnétique, telles des billes en acier, placées suivant une ligne ou dans un plan dans un champ magnétique dont les lignes de force sont dirigées perpen - diculairement à cette ligne ou à ce plan, se repoussent mutuel - lement, la force de répulsion entre ces corps étant d'autant plus grande qu'ils sont plus rapprochés suivant la loi connue.
Un champ magnétique, dirigé, comme il a été spécifié, normale - ment à une série de corps placés en ligne ou suivant un plan ou une surface suffisamment plate,induit dans chacun des dits corps deux pôles opposés orientés de même pour tous les corps, et les lignes de force étant dirigées parallèlement et dans le même sens dans chacun des corps,ceux-ci se repoussent mutuellement.
Quoique jusqu'à présent il n'ait été fait allusion spécia - lement qu'à des roulements à billes, il doit être entendu que l'invention s'appliquerait aussi bien à des roulements compor - tant des éléments de forme autre que sphérique, notamment des galets coniques ou cylindriques ou des rouleaux.
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Dans un palier comportant une couronne de billes ou d'au - tres corps ronds magnétisables disposés en tore entre deux che - mins de roulement.l'invention prévoit la disposition d'un ai - mant ou d'un électro-aimant dont l'excitateur produit un champ magnétique suivant l'axe du dit tore, et dans chacune des di - tes billes ou corps une magnétisation induite dirigée dans le même sens et par laquelle les dits corps en se repoussant mutu - ellement ont tendance à rester à un écartement moyen. L'inten - sité du champ fonction du courant d'excitateur sera à déterminer suivant les cas et le courant peut être alternatif.
Les manières de réaliser l'invention en vertu du principe énoncé sont multiples ; à titre d'exemple non limitatif et d'une manière purement schématique, quelques unes sont indiquées au dessin annexé dans lequel :
Fig.1 est une coupe dans l'axe d'une crapaudine à billes suivant l'invention.
Fig. 2 est une vue en plan de l'objet de la fig.l, montrant une disposition des billes, et
Fig. 3 et 4 sont, en coupe suivant l'axe d'un roulement, d'autres réalisations de la même invention.
Dans la fig.l qui représente la réalisation la plus simple 'de l'invention dans une crapaudine à billes, 1 désigne l'axe ou arbre tournant qui peut être en métal non magnétique, 2, 2' les chemins de roulement en pierre, respectivement fixe 2, et mobi - le 2' solidaire du dit arbre, entre lesquels se trouve une cou - ronne de billes 3 en acier, qui peuvent se réduire au nombre de trois comme représenté à la fig.2 ; est un tube en acier ou en fer doux entourant et fixé à l'arbre 1 et qui forme le noyau d'un enroulement 5 solidaire et parcouru par un courant continu ou alternatif.
De préférence l'axe 6 définissant la mi-épaisseur du tube 4 passe par le centre des billes 3.7 est une armature en fer doux disposée en-dessous du chemin de roulement 2. Le flux magnétique
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sortant du tube 4, et représenté par les lignes de force 8, a tendance à passer dans l'armature 7, et la couronne de billes se trouvant dans le prolongement du tube 4, est traversée par la plus grande partie de ce flux, dont l'effet est de produire une aimantation induite des billes 3. L'aimantation étant de même sens dans toutes les billes 3, celles-ci ont tendance à se repousser et à maintenir leur écartement au cours du roulement comme représenté à la fig.2.
Dans les diverses réalisations, on fera en sorte que, par la disposition des aimants ou électro-aimants et de leurs ar - matures, on obtienne la position normale des billes ; notam - ment, dans la réalisation de la fig.l, on pourra utiliser un disque de fer troué ou non, d'un diamètre plus petit que le tube aimant supérieur, de façon à compenser la dispersion des lignes de force de l'aimant (représentée en ponctués à la fig.
1).
Il est à remarquer que l'électro-aimant étant entraîné dans la rotation de l'arbre 1, le champ magnétique tourne avec celui-ci et a tendance à entraîner les billes suivant le chemin de roulement dans le sens favorable.
La fig. 3 représente une autre forme de réalisation dans laquelle le flux magnétique 8' est produit par deux tubes d'a - cier aimantés d'une façon permanente et dans le même sens de façon à être parcourus par le même flux, l'un 9 entourant et fixé à l'arbre tournant 1', l'autre 10 disposé dans le prolon - gement du premier, les billes 3' avec leurs chemins de roule - ment 11, 12 étant disposés dans l'intervalle entre ces deux tubes de façon à être traversées par le flux magnétique produi - sant l'effet voulu.
La forme de réalisation de la fig.4 diffère de celle de la fig.3 seulement en ce que l'aimantation des tubes 9, 10 est produite par un enroulement 13 entourant ces deux tubes et en ce que les billes roulent entre les deux tubes 9 et 10 sans che- mins de roulement rapportés, ceux-ci étant formés dans les
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extrémitésdes tubes se faisant vis-à-vis.
REVENDICATIONS.
1. Roulements à billes, et autres roulements analogues, auxquels est combiné un aimant ou un électro-aimant créant un champ magnétique dont l'effet sur les billes ou autres corps de roulement est de produire une force de répulsion magnétique mutuelle entre ces billes ou autres et de les maintenir à un éoartement moyen au cours du roulement.