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PERFECTIONNEMENTS AUX CAGES POUR ROULEMENTS A ROULEAUX OU A BILLES.
On sait que dans les roulements à rouleaux ou à billes il est avantageux de prévoir des cages assurant l'espacement régulier des divers éléments de roulement (rouleaux ou billes) les uns par rapport aux autres.
On assure ainsi une meilleure utilisation du roulement vis-à-vis des efforts qui lui sont appliqués. On réduit l'usure en évitant le frottement de deux organes de roulement successifs l'un contre l'autre. On améliore également le rendement.
On connaît à l'heure actuelle divers modèles de cages pour cet usage. Les plus simples sont constitués par des anneaux en métal approprié, convenablement perforés pour le logement des organes de roulement successifs et convenablement profilés de manière à rester centrés sur l'axe général du roulement. Mais le plus souvent on est amené à les faire en deux pièces pour permettre la mise en place des rouleaux ou billes, ces deux pièces étant fixées l'une à l'autre par des rivets transversaux judicieusement disposés. On aboutit ainsi à des articles coûteux dont la fabrication et la mise en place élève sensiblement le prix du roulement fini.
L'invention vise à permettre de réaliser au contraire une cage de roulement d'une grande simplicité,ne nécessitant aucune opération de montage ni avant, ni après la mise en place des organes de roulement.
La cage suivant l'invention est essentiellement-constituée par un anneau fait en une matière thermoplastique et élastique, telle qu' un superpolyamide, et comportant des logements cylindriques ou sphériques présentant au moins une entrée à bords convenablement conformés pour pouvoir s'écarter lors de la mise en place des organes de roulement. Si 1, on considère par exemple le cas d'un roulement à rouleaux cylindriques de type usuel, la cage peut avoir la forme d'un anneau dans lequel sont ménagés des logements de forme cylindrique ouverts en direction de l'axe et à l'opposé de cette direction.
Entre ces logements successifs, l'anneau
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est entaillé profondément sur sa périphérie extérieurs de manière à ménager au droit de chaque logement deux lèvres de retenue relativement minces et par conséquent suffisamment élastiques pour pouvoir être écartées lors de la mise en place du rouleau et pour ensuite se refermer sur celui-ci.
Dans le cas de roulement ou de butées à billes, si les billes peuvent se mettre en place'-radialement,il est possible suivant l'invention, de réaliser l'entrée élastique des logements en pratiquant dans la matière des fentes déterminant les languettes susceptibles de se déformer lors de la mise en place. Pour accroître l'élasticité de ces languettes, on peut entourer en quelque sorte la bille d'une saillie dans laquelle celles-ci sont découpées.
Lorsque les billes doivent être introduites latéralement on prévoit que les logements s'ouvrent eux aussi et dans ce cas pour donner à l'entrée l'élasticité requise, il suffit comme dans le cas d'un roule- ment à rouleaux, d'entailler la matière entre les logements successifs de manière à ménager des lèvres relativement minces au droit de chaque bille.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avan- tages qu'elle est susceptible de procurer.
Fig. 1 est une vue en bout d'un roulement à rouleaux avec coupe partielle ;
Fig. 2 est une coupe suivant II-II (fig. 1);
Fig. 3 est une vue partielle en perspective à grande échelle d'une cage suivant l'invention;
Fig. 4 est une coupe transversale à grande échelle de la cage avec trois rouleaux à diverses positions lors de leur mise en place;
Fig. 5 est une vue partielle en bout avec coupe d'un roulement à billes à bague extérieure rotulante;
Fig. 6 est une coupe suivant VI-VI (fig. 5);
Fig. 7 est une coupe partielle d'un roulement semblablo, mais à double rangée de billes;
Fig. 8 est une vue partielle extérieure de la cage montrant les fentes et les languettes élastiques destinées à enserrer les billes;
Fig. 9 est une coupe axiale d'une butée à billes suivant l'in- vention ;
Fig. 10 est une vue extérieure partielle de la cage de la butée de fig. 9;
Fig. 11 est une vue analogue à celle de fig. 9; mais montrant une variante d'exécution;
Fig. 12 est une vue partielle extérieure d'un roulement à bil- les ordinaires ;
Fig. 13 est une coupe suivant XIII-XIII (fig. 12);
Fig. 14 est une coupe suivant XIV-XIV (fig . 12);
Le roulement représenté en fig. 1 et 2 est un roulement à rou- leaux de type classique comprenant une bague intérieure 1 pourvue sur sa périphérie d'une gorge à profil rectangulaire dans laquelle roulent des rouleaux cylindriques 2.
Ceux-ci sont entourés par une bague extérieure 3 dont la périphérie interne est dépourvue de toute gorge de telle manière que ladite bague puisse s'enfiler en place axialement par-dessus les rouleaux 2.
La cage destinée à retenir les rouleaux 2 à l'espacement voulu est un organe annulaire réalisé d'une seule pièce en une matière plastique
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appropriée, par exemple en super-polyamide. Comme le montre bien notamment la vue en perspective de fig. 3 cette cage peut être considérée comme con- stituée par deux anneaux 4a réunis l'un à l'autre par une série d'entretoi- ses transversales 4b. Chacune de ces entretoises présente en coupe (fig. 4) la forme d'un rectangle dont les deux cotés parallèles au rayon moyen de la section sont notablement concaves de telle manière que deux entretoises
4b successives déterminent entre elles un profil correspondant exactement au profil d'un rouleau 2 (fig. 4, à droite).
Le coté le plus extérieur de la section de chaque entretoise 4b est en outre entaillé profondément, comme indiqué en 4c, de manière à déterminer au voisinage de chacun des angles dudit coté une lèvre 4d relativement mince.
En raison du peu d'épaisseur des lèvres 4d on comprend qu'il soit possible de mettre en place les rouleaux 2 à l'intérieur de la cage ainsi constituée en les enfonçant à force de l'extérieur vers l'intérieur
Fig. 4 montre, 'de gauche à droite, les trois positions successives d'un rouleau 2 pendant une telle mise en place. On y voit clairement que les lèvres 4d sont écartées élastiquement par l'introduction du rouleau, puis reviennent à leur position primitive quand celui-ci est parvenu dans son logement.
Bien entendu la matière constitutive de,la cage est convena- blement choisie pour permettre cette déformation élastique sans aucun ris- que de rupture ou de déformation permanente résiduelle. Les polyamides à degré de polymérisation convenable présentent notamment toutes les quàli- tés voulues pour une telle application, mais il doit être entendu que cette indication n'est nullement limitative et qu'on ne sortirait pas de l'invention en réalisant la cage par exemple en acétate de cellulose ou dérivés cellulosiques analogues.
Un autre avantage des polyamides pour la réalisation de la bague 4 réside dans leur faible coefficient de friction et dans leur insensibilité à l'huile. Une cage fabriquée avec une pareille matière ne se gonfle pas sous l'effet des huiles de graissage et n'offre aucune résistance sensible à la rotation des rouleaux 2 dont l'écartement se trouve ainsi maintenu sans aucune perte de puissance décelable. De plus, les polyamides conservent leurs propriétés élastiques jusqu'à des températures relativement élevées et la cage ne risque donc pas de se déformer en cas d'éehauf- fement modéré du roulement.
'De toute manière on comprend que la réalisation de la cage 4 en matière thermoplastique moulée, par exemple par injection, permet d'éviter toute opération de montage avant ou après la mise en place des rouleaux, On évite aïnsi les rivetages ou autres opérations accessoires indispensables avec les cages métalliques habituelles. En outre, et inversement, le démontage du roulement est facile et l'on peut, par exemple changer un rouleau détérioré sans avoir à dériver une cage, ce qui pratiquement la met hors d'usage et oblige à la remplacer toute entière.
Fig. 5 et 6 montrent l'application de l'invention à un roulement à billes à bague extérieure rotulante. Ce roulement comporte une bague intérieure 1 dans laquelle est creusée une cage pour le roulement des billes 5, et une bague extérieure 6 présentant intérieurement un profil sphérique qui forme portée pour lesdites 'billes 5. Ces dernières sont maintenues dans une cage 4 qui affecte ici la forme d'un anneau comportant une série de logements sphériques débouchant en direction de l'axe et à l'opposé de cette direction. Comme montré, l'anneau 4 est surépaissi vers l'extérieur autour de chacun des logements et la partie surépaissie est entaillée de fentes la découpant en une série de languettes 4e qui entourent chaque bille comme le feraient des griffes.
En raison de l'élasticité de la matière constitutive de la cage 4 on comprend que lorsque la bague extérieure 6 est dégagée par rotation autour d'un axe transversal, on peut enfiler les billes 5 dans leurs logements respectifs, les languettes 4e s'écartant au passage comme les lèvres
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4d en fig. 3 et 4. Il est à peine besoin de dire qu'on retrouve dans ce cas les mêmes avantages que dans le cas de fig.1 à 4.
Fig. 7 et 8 montrent un exemple d'application de l'invention à un roulement du même genre que celui de fig. 5 à 6, mais à double rangée de billes. La fig. 8 montre bien les fentes 4f qui déterminent les languettes 4e dont il a été parlé ci-dessus. Ces fentes se referment par élasticité après l'introduction de la bille 5, comme on le comprend aisément sans explications complémentaires.
Fig. 9 et 10 illustrent l'application de l'invention à une butée à billes. Les billes 5 de celle-ci roulent dans des gorges creusées dans les faces en regard de deux bagues 7 et 8. Elles sont maintenues dans une cage annulaire 4 qui estconformée comme les cages 4 des fig. 5 à 8.
Dans la variante de fig. Il on retrouve une butée à billes semblable à celle de fig. 9 et 10, mais la cage annulaire 4 comporte des fentes de découpage sur ses deux faces, de telle sorte que les billes peuvent être introduites par-dessus ou par-dessous à volonté, les languettes 4e existant sur les deux faces. On notera en outre que cette cage est rainurée extérieurement et intérieurement pour augmenter l'élasticité et faciliter par conséquent l'introduction des billes 5.
Fig.12 à 14 se réfèrent au cas d'un roulement à billes annu- laire ordinaire comportant une cage intérieure 1 et une cage extérieure 3 toutes deux pourvues d'une gorge pour le roulement des billes 5. En pareil cas-. comme on le sait, ces dernières sont introduites en place latéralement, les bagues 1 et 3 étant pourvues d'un dégagement local approprié.
La cage 4 est encore'constituée par un anneau en matière thermoplastique pourvu d'une série de logements sphériques pour les billes 5, mais ces logements s'ouvrent latéralement de manière à pouvoir recevoir les billes lors de l'introduction de celles-ci entre les deux bagues. Là encore on a prévu dans la cage 4 des empreintes latérales profondes 4g qui déterminent pour les logements des billes des bords amincis 4h suffisamment élastiques pour s'écarter lors de l'introduction de celles-ci.
Il va d'ailleurs sans dire que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. On comprend aisément qu'il serait possible d'imaginer bien des variantes de réalisation des bords, lèvres ou languettes élastiques permettant l'introduction en place d'organes de roulement. De même on conçoit que l'invention est applicable non seulement au type de roulement décrit ci-dessus, mais encore à tout autre présentant des problèmes analogues, par exemple au roulement à rouleaux coniques à ceux à doubles rangées de rouleaux, etc...
REVENDICATIONS.
1. - Cage pour roulements à rouleaux ou à billes., caractérisée par le fait qu'elle est essentiellement constituée par un anneau fait en une matière thermoplastique et élastique, telle qu'une superpolyamide, et qu'elle comporte des logements cylindriques ou sphériques présentant au moins une entrée à bords convenablement conformés pour pouvoir s'écar- ter lors de la mise en place des organes de roulement et se refermer élastiquement sur ceux-ci.
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