<Desc/Clms Page number 1>
Palier lisse pour arbre rotatif
Il existe une grande quantité de paliers lisses de types différents, répondant chacun à des exigences et conditions de fonctionnement spéciales. L'un des problèmes qui aujourd'hui fait l'objet de recherches approfondies de la part de tous les constructeurs de machines-outils, est celui du guidage et du centrage pratiquement sans jeu de 1'arbre de la broche d'une ,
<Desc/Clms Page number 2>
machine-outil. En effet, grâce aux aciers spéciaux employés aujourd'hui pour les outils d'usinage, il est possible de faire tourner la broche à une vitesse très élevée.
Or, il arrive que la vitesse périphérique de l'arbre de la broche atteigne une valeur telle, que les constructeurs hésitent à guider cet arbre au moyen d'un palier lisse malgré les grands avantages que ce dernier présente au point de vue de la pré- cision du centrage de l'arbre, vu les risques d'entraînement de métal et de grippage. Certains constructeurs ont équipé leurs machines-outils avec des broches tournant dans des pa- liers à roulement à rouleaux, à billes ou à aiguilles. Toute- fois, ces paliers ne sont pas trèa appréciés, car ils provoquent des vibrations de l'arbre et ne permettent que difficilement un centrage pratiquement sans jeu.
La présente invention a pour objet un palier lisse pour arbre rotatif qui se distingue des paliers connus par le fait qu'il comporte un coussinet intermédiaire entraîné en ro- tation dans le même sens que l'arbre rotatif au moyen d'orga- nes de transmission reliant ce dernier au dit coussinet inter- médiaire.
Le coussinet intermédiaire peut être disposé entre un coussinet fixe et l'arbre rotatif et tourner à une vitesse inférieure à ce dernier.
Au. moins l'une des surfaces du coussinet intermédiai- re peut être conique, des moyens pouvant être prévus pour choi- sir et fixer la position axiale de ce coussinet par rapport au coussinet fixe.
<Desc/Clms Page number 3>
On peut aussi usiner coniques les deux surfaces du coussinet intermédiaire et prévoir des moyens pour choisir et fixer la position de ce coussinet par rapport à l'arbre rotatif.
Les organes de transmission reliant l'arbre rotatif au coussinet intermédiaire peuvent comporter des organes, rou- lant sur une surface perpendiculaire à l'arbre rotatif, qui entraînent en rotation une pièce solidaire du coussinet inter- médiaire.
Les dits organes de transmission peuvent être serrés élastiquement entre deux surfaces perpendiculaires à l'arbre rotatif dent l'une tourne dans le même sens et à la même vi- tesse que ce dernier et dont l'autre est fixe, ces organes de transmission pouvant être pivotés dans une pièce solidaire du coussinet intermédiaire.
Ces organes de transmission peuvent être constitués par des billes roulant dans des chemins de roulement pratiqués dans les deux surfaces perpendiculaires à l'arbre rotatif entre lesquelles elles sont serrées élastiquement, ces billes pouvant être logées dans une cage solidaire du coussinet intermédiaire.
Les organes de transmission reliant l'arbre rotatif au coussinet intermédiaire peuvent comporter des organes pivo- tés suivant un axe parallèle à l'arbre rotatif et roulant d'une part sur une pièce solidaire de l'arbre rotatif et d'autre part sur une pièce fixe.
Ces dits organes peuvent tre constitués par des pi- gnons engrenant d'une part avec une denture entraînée à la même
<Desc/Clms Page number 4>
vitesse angulaire que l'arbre rotatif et d'autre part avec -une denture maintenue dans -une position fixe par rapport à l'arbre rotatif.
Le dessin annexé montre schématiquement et à titre d'exemple, deux: formes d'exécution du palier lisse selan l'invention..
La fig. 1 est une vue en. coupe axiale de la. première forme d'exécution; la fig. 2 est -une vue en coupe suivant la ligne II- II de la fig. 3 de la seconde forme d'exécution;
La. fige 3 en est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la fig. 2.
Dans la forme d'exécution représentée à la :fige 1, le palier lisse comporte un support fixe 1 attaché rigidement à un bâti (non représenté). Dans. ce support 1, est fixé à l'aide d'un écrou 2, un coussin.et conique fixe 3, Entre l'arbre rotatif 4 et ce coussinet :fixe .2. est placé un coussinet conique :intermédiaire.5. Ce dernier est entraîné en rotation par l'ar- bre 4 dans le même sens de rotation que celui-ci, mais à une vitesse angulaire inférieure, par l'intermédiaire d'organes de transmission reliant mécaniquement l'arbre 4 au coussinet in- termédiaire 5. L'arbre 4 comporte un épaulement 8.
Les dépla- cements axiaux, de ce dernier sont limités dans un sens par une butée à position axiale réglable constituée par un écrou 9 vissé sur le coussinet 3. Pour absorber la poussée axiale de travail, exercée sur l'arbre 4, une butée à billes 6 est pré- vue entre l'épaulement 8 et l'extrémité du coussinet 3. A l'au- tre extrémité du palier, une butée à billes I est inserr& entre
<Desc/Clms Page number 5>
l'extrémité du coussinet 2 et une pièce d'appui 10.
Cette dernière est retenue en position axiale par un écrou 11 vissé sur l'arbre 4, et entraînée en rotation par un doigt d'entraî- nement 12 présentant une tête 13 engagée dans une rainure 14 pratiquée dans l'arbre 4 suivant une génératrice, L'extrémité
15 de ce doigt L2 émerge de la pièce d'appui 10 et est engagée dans une fente 16 pratiquée dans une douille 17 coulissant sur la dite pièce d'appui. Cette douille 17 est soumise à l'action d'un ressort 18 prenant appui par l'une de ses extrémités sur un épaulement 19 de la pièce d'appui 10.
Ce ressort tend à ser- rer des billes 21 entre la face frontale de la dite douille 17 et la face frontale du coussinet Ces billes 21 sont logées dans une cage 22 solidaire du coussinet intermédiaire . Les faces frontales du coussinet 3 et de la douille 17 sont perpen- diculaires à l'arbre rotatif! et les billes roulent dans des chemins de roulement annulaires pratiqués dans les deux dites faces.
Le fonctionnement du palier lisse décrit ci-dessus est le suivant :
Lorsque l'arbre! est en rotation, la pièce d'appui 10 et la douille 17 tournent à la même vitesse angulaire que celui-ci, étant entraînées par le doigt d'entraînement 12.
En conséquence, cette douille 17 entraîne les billes 21 qui roulent sur la face frontale du coussinet 3 et sur celle de la douille 17 et exécutent un mouvement de rotation sur elles- mêmes et autour de l'arbre 4 en entraînant la cage 22 du coussi- net intermédiaire . Ce dernier est donc entraîné en rotation
<Desc/Clms Page number 6>
dans le même sens que l'arbre 4, mais à une vitesse angulaire environ deux fois plus petite que celle de 1?arbre 4. Il s'en- suit que la vitesse relative entre les surfaces en présence de l'arbre 4 et du coussinet 5 est approximativement deux fois plus petite que la vitesse périphérique de l'arbre 4, de sorte que le risque de grippage de l'arbre rotatif 4 dans son coussinet 5 est très réduit.
En outre, la vitesse relative entre les surfaces en présence du coussinet 3 et du coussinet intermédiaire 5- sont du même ordre de grandeur que la vitesse relative entre l'arbre 4 et le dit coussinet intermédiaire 2., de sorte que là non plus il n'y a aucun risque de grippage.
L'arbre rotatif 4 peut être prévu en acier trempé et le coussinet intermédiaire5 en bronze comme dans les pa- liers lisses connus, par contre le coussinet 2 sera de préfé- rence en acier trempé, afin. de réaliser entre le coussinet 2 et le coussinet intermédiaire 5 les mêmes conditions de frot- tement qu'entre ce dernier et l'arbre 4.
En vue d'assurer une position angulaire fixe du coussinet 3, celui-ci est retenu par une clavette 20.
Le réglage du jeu latéral de l'arbre 4, c'est-à-dire du coussinet 2 dans le coussinet :3 peut être réglé au moyen de l'écrou-31. En effet, en serrant ou desserrant cet écrou., on a la possibilité de modifier la position axiale relative des coussinets 3 et 2 et donc de régler le jeu entre ceux-ci.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 2, les organes ayant même fonction sont désignés par les mêmes
<Desc/Clms Page number 7>
chiffres de références.
L'arbre 4 porte un manchon 4a ajusté pratiquement sans jeu. Ce manchon est entraîné en rotation à la même vi- tesse que l'arbre 4 par un prisonnier 24 engagé dans une rainu- re 23. La surface extérieure de ce manchon est conique et tourne dans la surface conique intérieure d'un coussinet in- termédiaire 5. Ce dernier comporte une surface extérieure éga- lement conique. Les cônes formés par les surfaces intérieure et extérieure du coussinet intermédiaire 5 sont inversés, c'est- à-d.ire que leurs sommets respectifs sont situés sur les côtés opposés du coussinet 5. Ce dernier tourne dans le coussinet 3 rendu solidaire du support fixe 1 à l'aide de l'écrou 2. La butée à billes .2. est montée entre la butée à position axiale réglable 9 et l'épaulement 8 de l'arbre 4.
Sur la face interne de la butée 9, une bague 25 est entraînée en rotation par l'arbre 4 au moyen d'un prisonnier 34 qui permet des déplace- ments axiaux de la bague sur l'arbre 4. La. position axiale de cette bague est fixée par un écrou 26 vissé sur l'arbre 4 et arrêté par tous moyens connus (non représentés).
Le coussinet intermédiaire 2. porte des prisonniers 27 sur lesquels sont montés fous des pignons 28 tournant dans des ouvertures 35 pratiquées dans le dit coussinet. Ceux-ci engrènent d'une part avec une denture 29 du manchon 4a et d'autre part avec une denture 30 du coussinet 3. L'une des parties d'un roulement à billes 1 est montée à l'intérieur d'un évidement annulaire 31 pratiqué dans la face frontale du coussinet intermédiaire 5. La seconde partie de ce roulement
<Desc/Clms Page number 8>
est montée sur un écrou 32 vissé sur l'arbre 4. La position axiale de ce dernier est arrêtée au moyen d'un contre-écrou 33.
Le fonctionnement de ce palier est semblable à celui du palier décrit précédemment. En effet, lorsque l'arbre tourne, il entraîne les pignons 28 qui roulent dans la denture 30. Les prisonniers 27 sont donc entraînés en rotation dans le même sens que l'arbre 4 mais à une vitesse angulaire environ deux fois plus petite.
Dams cette forme d'exécution, il est possible de rattrapper aussi bien le jeu radial existant entre le coussi- net , et le coussinet intermédiaire 5, que celui existant entre ce dernier et le manchon 4a. On a ainsi. la possibilité de faire tourner l'arbre 4 pratiquement sans jeu. En effet, en Tissant premièrement l'écrou 32, on fait glisser le coussi- net intermédiaire .2. sur le manchon 4a. On a donc la possibilité de choisir et de fixer le jeu radial entre ce manchon 4a et le coussinet intermédiaire 5. Ce réglage effectué , on fixe la position axiale de la bagne 25 à l'aide de l'écrou. 26, de ma- nière à fixer l'ébat axial de l'arbre 4.
En -vissant alors l'é- corou 9 on a la possibilité de régler le jeu radial entre le coussinet 2. et le coussinet intermédiaire 5. Ce jeu est alors fixé après réglage de la position de l'écrou 9 au moyen d'un dispositif d'arrêt connu (non représenté) de cet écrou.