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Perfectionnements aux roulements à plusieurs rangées de billes.
La. présente invention a pour objet un nouveau perfectionne- ment apporté à un roulement à billes à plusieurs rangées, avec chemins de roulement rainurés et billes de séparation disposées entre les rangées de billes porteuseset entourées d'une bague ou couronne de soutien ou de guidage qui, pour empêcher un dé - placement excentrique de la bague, s'étend par des épaulements latéraux jusqu'à proximité des rangées de billes porteuses.
Avec une telle construction d'un roulement à billes, il est donc possible, pendant le fonctionnement du roulement, que l'un des épaulements ou les deux Epaulements , de la bague ou couronne de guidage des billes de séparation viennent s'appliquer, tout au moins temporairement, entre les billes porteuses, en particu- lier lorsque l'écartement entre les épaulements de la couronne de guidage pour les billes de séparation et les billes porteuses est maintenu très faible, comme il est nécessaire.
Lors d'un contact entre les billes porteuses et les épaule- ments de la bague ou couronne de guidage des billes de séparation,
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on court le risque, surtout lorsque le roulement est fortement chargé, qu'il se produise, par suite du frottement de glissement survenant entre la couronne de guidage des billes de séparation et les billes porteuses, un égratignement des billes porteuses ou un grippage entre les épaulements de la couronne de guidage des billes de séparation et les billes porteuses.
La présente invention a par conséquent pour objet un roulement à billes du genre mentionné, et tel que, mené lorsque les épaulements de la bague ou couronne de guidage pour les billes de séparation viennent en contact avec les billes porteu- ses, il n'en résulte aucune détérioration de ces dernières.
ue résultat est obtenu conformément à l'invention, par ce fait que les surfaces des épaulementsde la bague de guidage pour les billes de séparation ne sont plus établies comme pré - cédemment avec, tout au moins approximativement, le même acier que les billes du roulement, mais qu'au contraire, elles sont prévues de manière à présenter vis-à-vis de l'acier dont sont faites les billes, c'est-à-dire en général un acier à billes contenant environ 1 % de chrome, une résistance au glissement bien plus faible que celle des surfaces des épaulements qui se composent de l'acier employé, d'une manière générale jusqu'à présent, pour la fabrication de la*bague ou couronne de guidage et qui est d'une composition analogue à celle de l'acier pour billes.
Avec une semblable construction de la bague ou couronne de guidage, il se produit, lorsque les billes porteuses viennent en contact avec les épaulements de la couronne de guidage, un po - lissage aussi bien des épaulements de la bague de guidage que des billes porteuses, ce qui donne une résistance au glissement ex - traordinairement faible entre les billes porteuses et les épau - lements de la bague ou couronne de guidage.
Pour la mise en pratique de l'invention, la bague ou cou - ronne de guidage peut être construite d'après les modes et procé-
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dés les plus variés. C'est ainsi qu'il y a avantage à galvaniser toute la surface extérieure de la bague de guidage en la rêve - tant en particulier d'un dépôt de laiton. La couche appliquée par galvanisation sur la couronne de guidage possède alors vis- à- vis des billes la faible résistance au glissement désirée.
Une autre forme de construction appropriée d'une bague ou couronne de guidage pour un roulement à billes selon l'invention, est celle dans laquelle l'ensemble de la couronne de guidage, ou une partie de celle-ci contenant les épaulements de centrage, est établi en une matière (par exemple de l'acier contenant une forte proportion de chrome ou de tungstène, de l'acier nitruré , c'est-à-dire trempé dans une atmosphère d'azote, du bronze au nickel, du bronze de nickel et d'aluminium, du bronze de gluci - nium) qui, vis- à- vis de l'acier dont se composent les billes, possède une résistance au glissement particulièrement faible.
L'utilisation d'acier contenant une forte proportion, par exemple 13 %, de chrome ou une forte proportion de tungstène eu de l'acier nitruré, offre un avantage particulier parce que ces aciers sont très durs et possèdent une texture très serrée, de sorte que les surfaces frontales des bagues ou couronnes de guidage, établies en un acier de ce genre, pour les billes de séparation, peuvent recevoir un poli extrêmement brillant, ce qui fait que la résistance au glissement entre les épaulements de la couronne de guidage et les billes porteuses est si faible qu'il ne peut se produire de grippage entre les surfaces d'ap - plication des épaulements de la couronne de guidage et les billes porteuses.
Au lieu d'établir la couronne de guidage des billes de séparation en une matière autre que de l'acier pour roulement à billes, on pourrait également, conformément à l'invention, fa - briquer la couronne de guidage, comme jusqu'à présent, en acier pour roulements à billes ou un acier analogue et fabriquer alors les billes, en particulier les billes porteuses, en une matière
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autre que de l'acier pour billes et choisie de telle manière que, entre la couronne de guidage des billes de séparation et les billes porteuses, il n'y ait jamais qu'une faible résistance au gli s sement. Dans ce cas, les billes porteuses pourraient en particulier, être forcées d'acier à forte teneur en chrome ou à forte teneur en tungstène, ou en acier nitruré.
Lorsqu'on utilise un bronze approprié pour la bague de guidage des billes de séparation, l'effet désiré est obtenu par cc frit que le bronze possède vis- à- vis de l'acier pour roule - mente à billes une très faible résistance au glissement, ce qui fait que, lors d'un contact entre les surfaces d'appui en bronze et les billes porteuses, ces dernières billes ne peuvent être endommagées. Au contraire, les billes porteuses polissent, de leur côté, les surfaces d'appui des épaulements de la bague ou couronne de guidage lorsque ceux-ci sont établis en bronze, de telle sorte que la forme des surfaces d'appui des épaulements s'accommode à la forme des billes et que les dites surfaces reçoivent un poli brillant.
Dans une autre forme de construction appropriée du roule - ment à billes selon l'invention, seul un des épaulements de centrage de la bague ou couronne de guidage est établi en une matière à faible résistance au glissement, comme il a été décrit plus en détail ci-dessus, tandis que le reste de la surface de la couronne de guidage est pourvu d'un revêtement électrolytique.
Différentes formes de construction de roulements à billes selon l'invention sont représentées sur le dessin dans lequel :
Le, fig. 1 montre une coupe d'un roulement à billes à plu - sieurs rangées, dans lequel la bague de guidage est établie en une matière autre que les billes.
La fig.2 est une coupe d'une variante de construction du roulement à billes, dans laquelle la couronne de guidage est établie en la même matière que les billes, mais est galvanisée sur sa surface extérieure.
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La fig. 3 est une coupe d'un roulement à billes dans lequel la. bague ou couronne de guidage des billes de séparation est établie de telle façon qu'un des épaulements de la bague ou couronne de guidage soit en une autre matière que le reste de la couronne de guidage.
La fig.4 est une coupe d'un roulement à billes dans lequel les deux épaulements de la bague ou couronne de guidage sont établis en une autre matière que le reste de celle-ci.
La fig.5 montre en coupe une forme de construction d'un 'roulèrent à billes légèrement modifié par rapport à la fig.4.
La fig. 6 est une coupe d'une autre ferre de réalisation du roulement billes.
La fig. 7 montre en coupe un roulement à billes avec une autre construction de la bague ou couronne de guidage pour le? billes de séparation.
La fig. 8 montre la bague de guidage d'un roulement selon la fig. 7, en vue de côté, et
La fig. 9 montre une vue de face de la fig. 8.
Dans tous les roulements représentés, la couronne intérieure de roulement est désignée par a et est en une seule pièce,tandis que la couronne extérieure de roulement b se compose de deux partis? qui Ront reliées ensemble de toute manière appropriée.
Entre les bagues de roulement a et b qui sont pourvues de rainu- res ou gorges de roulement de toute forme appropriée quelconque, sent disposées les deux rangéee de billes, porteuses c. Entre les deux rangées de billes porteuses sont disposées, d'une mani- ère en soi connue, les billes de séparation d qui ont un diamètre plus petit que celui des billes porteuses.± et qui sont entou - rées d'une bague ou couronne extérieure de guidage.
Cette bague de guidage ou de soutien k, pour les billes de séparation.9:., se compose, dans la forme de construction représentée fig. 1, d'une matière qui possède vis- à- vis de la matière des billes.±, une plus faible résistance au glissement, par exemple d'un acier
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contenant une forte proportion de chrome, tandis que les billes c sont en un acier à faible teneur en chrome.
La bague de guidage k arrive par ses épaulements jusqu'à proximité des rangées de billes porteuses et les surfaces des épaulements qui viennent éventuellement s'appliquer contre les billes porteuses c sont désignées par 1. Ces surfaces d'épaule- ments 1 servent à centrer la bague ou couronne de guidage dans le roulement et peuvent être établies à priori sous une forme concave, correspondant à la forme des billes c.
La forme de construction du roulement à billes selon la fig.2 se distingue de celle qui est représentée fig.l, par le fait que la bague de guidage k' se compose d'une matière en principe semblable à celle des billes c, mais est galvanisée sur sa, surface extérieure, de sorte que les surfaces d'épaule - ments l', venant éventuellement aussi s'appliquer contre les billes porteuses c, possèdent un revêtement électrolytique.
La forme de construction du roulement à billes selon la fig.3 se distingue de celle qui est représentée fig.2, par le fait qu'un des épaulements de centrage.!!1 se compose d'une bague ou couronne m enfoncée au marteau ou mandrinée dans la couronne de guidage k' et est établi en une matière, telle que le bronze de nickel et d'aluminium, qui présente une faible résistance au glissement vis- à- vis des billes c. La surface extérieure d.e la couronne de guidage k' est, dans ce cas également, pourvue d'un revêtement galvanique par exemple en laiton.
Dans la forme d'exécution selon la fig.4, les deux épaule - ments m, m' se composent de bagues introduites par martellement ou mandrinées dans la bague ou couronne de guidage k' et établies en une matière telle que du bronze de nickel et d'aluminium qui présente vis- à-vis des billes c une plus faible résistance au glissement.
Da.ns un roulement selon la fig.5, la bague de guidage ou de soutien des billes de séparation d se compose d'une partie inté -
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rieure e contenant la rainure de roulement des billes de sépara- tion d et établie en acier usuel pour roulement à billes, et d'une enveloppe annulaire f entourant la partie intérieure e qui s'étend, par ses parois latéra.les, jusqu'à proximité des rangées de billes porteuses.± et dont les surfaces d'épaulements venant éventuellement s'appliquer contre les billes porteuses c sont désignées par . Ces surfaces d'épaulements ± qui servent au centra.ge de la bague ou couronne de guidage dans le roulement, peuvent également être à leur tour, établies à priori sous une forme concave correspondant aux billes c.
L'enveloppe annulaire f peut être passée d'une manière appropriée quelconque par dessus la partie e de la bague de guidage et est constituée par exemple, en bronze, ou bien en un acier, tel qu'un acier contenant une forte proportion de chrome, qui possède par rapport à. l'acier dont sont faites les billes c une résistance au glissement considérablement plus faible que l'acier pour roulements à billes. Dans la construction de la bague ou couronne de guidage suivant la fig.5, on obtient égale- ment que la résistance au glissement entre les surfaces d'épau - lements g et les billes c soit, lorsque les surfaces g viennent s'appliquer contre les billes c, considérablement plus faible que lorsque la bague de guidage est faite entièrement en acier pour roulements à billes.
La forme de construction du roulement qui est représentée fig. 6 ne se distingue de celle qui vient d'être décrite que par ce fait que, en principe, seules les deux parois frontales f f' de la bague de guidage des billes d e séparation d se compose de bronze ou d'un acier contenant une forte proportion de chrome ou d'une matière correspondante. Les deux parois frontales f, f' s'engagent autour de la surface périphérique extérieure de la pièce intérieure e de la bague de guidage et pénètrent dans un évidement central de la partie e dans lequel elles sont serties, enfoncées à la presse ou mandrinées.
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Dans la construction d'un roulement à billes à plusieurs rangées selon la fig.7, la bague ou couronne de guidage des billes de séparation d n'est plus en une seule pièce qui peut être constituée éventuellement par plusieurs parties reliées ensemble d'une manière rigide, mais au contraire la bague ou couronne de guidage est divisée le long de son plan central et les deux parties h, h' de la couronne de guidage sont reliées entre elles par des organes d'assemblage élastiques.
Dans la forme de construction qui est représentée, les organes d'assemblage élastiques se composent d'un certain nombre de ressorts à lames 1 qui sont répartis sur la périphérie exté - rieure de la couronne de guidage h et sont placés dans des rainures de la périphérie extérieure de la bague de guidage, comme cela est représenté en particulier fig. 8. Les ressorts à lames i sont rabattus à leurs deux extrémités et s'engagent dans les parois latérales des parties h, h' de la bague ou couronne de guid.age.
En donnant aux ressorts à lames i des dimensions appropriées, on peut obtenir de façon sûre que les deux parties h, h' soient pressées avec une force bien déterminée contre les billes de séparation d, ce qui suffit pour que les billes de séparation d soient également placées sans jeu dans la bague ou couronne de guidage h, h' du côté non chargé du roulement.
En outre, on peut, en construisant la bague ou couronne de guidage des billes de séparation selon les fig.7, 8 et 9,empê - cher que la tension avec laquelle la bague de guidage entoure les billes de séparation à soit trop grande, ce qui aurait pour effet d'augmenter le danger ou la possibilité de voir les surfa- ces d'épaulements g, ' s'appliquer contre les billes porteuses c.
En effet, si dans une forme de construction de la bague ou couronne de guidage comme celle qui est représentée fig. 7 et 8 , la tension avec laquelle la bague ou couronne de guidage entoure
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les billes de séparation d dépasse le degré désiré, les parties h, h' de la bague ou couronne de guidage s'écartent naturellement l'une de l'autre d'une quantité très faible, à l'encontre de l'action des ressorts, pour se rapprocher ensuite de nouveau, des que la pression de serrage ou d'application contre les billes de séparation d est de nouveau revenue au degré désiré.
Une construction divisée de la bague ou couronne de guidage présente également cet avantage qu'on obtient, d'une façon sûre que les deux surfaces d'épaulements g viennent toujours s'appli- quer contre les billes porteuses lorsque cela est nécessaire pour éviter un décalage excentrique de la bague de guidage et, eh conséquence , la pression de serrage par unité de surface, avec laquelle les épaulements de la bague ou couronne de guidage viennent s'appliquer contre les billes porteuses, n'est égale qu'à la moitié de celle qui s'exercerait si, au moment envisagé, un seul épaulement de la bague de guidage venait s'appliquer contre les billes porteuses.
De même, dans la forme de construction de la bague ou couronne de guidage qui est représentée par lesfigures 7 et 8, les deux parties constituant la bague de guidage peuvent égale- ment être établies totalement ou partiellement en une matière qui, vis-à-vis de l'acier dont sont faites les billes .±,présente une plus faible résistance au glissement.
Enfin, on peut également, par exemple dans une forme de construction de la bague ou couronne de guidage pour les billes de séparation selon la fig.5, établir la pièce intérieure e de la bague ou couronne de guidage en deux parties, c'est-à-dire la diviser dans le milieu en prévoyant alors le manchon f pour maintenir réunies les deux portions de la partie intérieure de la couronne de guidage en lui donnant, lorsque ce manchon annu - laire f est suffisamment mince, une élasticité telle qu'on puisse obtenir les effets mentionnés ci-dessus en regard des fig.7, 8 et 9.