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Dans les roulements à aiguilles l'utilisation de cages de maintien des aiguilles dans leurs alvéoles respectifs au cours des manipulations isolées desdites cages est connueo
Dans bes cages, les aiguilles sont insérées isolément ou par groupes dans des fenêtres ou alvéoleso
Il a déjà été établi des butées à aiguilles dans lesquelles les aiguilles sont disposées radialement entre deux-rondelles planes pourvues de fenêtres dont les bords radiaux surplombent les aiguilles montées entre lesdites rondelles qui ont, ensuite, été assemblées l'une à l'autre.
En opposition à ces-butées à aiguilles connues, la présente invention a pour objet une butée à aiguilles caractérisée par le fait qu'elle comprend une rondelle unique établie avec des alvéoles radiaux de réception d'aiguilles,les bords de ces alvéoles étant pourvus,de moyens de retenue des aiguilles qui y sont logées
De nombreuses butées à aiguilles peuvent être établies conformément à la présente inventiono
Parmi celles-ci , à titre d'exemples, il y a lieu de citer celles dans lesquelles : a) la rondelle comporte :
un rang d'alvéoles, plusieurs rangs d'alvéoles,
Y) une aiguille par alvéole, #) plusieurs aiguilles par alvéole ,ces aiguilles étant disposées les unes à la suite des autres. b) le rapport de la longueur de chaque aiguille au diamètre moyen du chemin de roulement de cette aiguille est inférieur à un sixième c) l'une, au moins, des parties marginales de la rondelle comporte une partie annulaire présentant une surface cylindrique constituant une portée de centrage autour de l'axe de rotation de l'organe auquel la butée est appliquée et deux faces planes dont l'une quelconque est utilisable comme appui dans le sens axial, d) pendant le fonctionnement du roulement, les moyens de retenue des aiguilles sont hors de contact des aiguilles et des surfaces de roulement de ces aiguilles,
par suite de l'appui de l'une des faces planes marginales ci-dessus définies sous c) de la partie annulaire, l'appui portant sur le prolongement marginal de l'une ou l'autre des surfaces de circulation des aiguilles, sans que les moyens de retenue utilisés portent soit sur les aiguillessoit sur les surfaces de circulation, e) une rondelle présentant, au moins, l'une des caractéristiques ci-dessus définies est réalisée de manière telle que, en ses points où la distance existant entre deux alvéoles consécutifs est la plus réduite, 1' épaisseur de la rondelle est, au plus égale à cette distance la plus réduite existant entre ces deux alvéoles, une telle rondelle pouvant être établie, par exemple, avec :
Ó) une épaisseur uniforme sur toute son étendue, ladite rondelle présentant, alors, des ondulations circulaires concentriques dont l'une, au moins, est située d'un côté du plan des axes des aiguilles, une autre, au moins, étant située de l'autre côté de ce plan, ) une épaisseur variable dans le .gens radial, la valeur minima de cette épaisseur étant située dans la zone susdite correspondant à la distance la plus réduite entre deux alvéoles consécutifs et la valeur maxima
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de cette épaisseur correspondant à celle de l'une des parties périphériques de cette rondelle pour former l'une des parties annulaires ci-dessus définies sous c), f) les moyens de retenue des aiguilles dans les alvéoles sont établis suivant l'un des procédés ci-dessous :
Ó1) dans la cas e) a) ci-dessus, chaque bord de chaque alvéole comporte, au moins;, une saillie présentée par une fraction d'ondulation circulaire surplombant le corps de l'aiguille correspondante d'un côté du plan des axes des aiguilles et, au moins, une autre saillie présentée par une autre ondulation circulaire et surplombant le corps de la même aiguille du côté opposé de ce même plan, l'aiguille se trouvant ainsi contenue entre ces saillies et ne pouvant , par suite, s'échapper au cours-des manipulations isolées @@ la rondelle, ss1)dans le cas e) ss) ci-dessus, la rondelle est établie avec des nervures circulaires concentriques dont l'une, au moins, est située sur l'une des faces de cette rondelle et une autre, au moins, sur la face opposée,
la hauteur de chaque nervure par rapport à l'épaisseur de la rondelle étant telle que, par écrasement de cette nervure, les déformations subies par celle-ci près des bords de chaque alvéole forment des saillies surplomvant le corps de l'aiguille correspondante sans déformer sensiblement les bords de cet alvéole contre lesquels cette aiguille pourrait s'appuyer,chaque aiguille se trouvant contenue entre les saillies ainsi formées et ne pouvant, par suite, s'échapper au cours des manipulations isolées de la rondelle, g) les parties surplombant les bords des alvéoles et constituant les moyens de retenue de chaque aiguille peuvent être réalisées, par exem- ple :
a) avant la mise en place de chaque aiguille dans son alvéole et, alors, cette aiguille est forcée dans son alvéole à travers un passage restreint et se trouve ainsi maintenue dans la rondelle ou bien ss) après la mise en place de chaque aiguille, dans son alvéole, par une déformation permanente de chacun des bords de cet alvéole, ou bien, encore, Y) par déformation permanente de l'un des bords longitudinaux de chaque alvéole avant la mise en place de l'aiguille et, une fois cette mise en place opérée, par déformation permanente du bord opposé, h) le corps de chaque aiguille peut être : a) cylindrique, ou, mieux, ss) fusiforme, de manière à éviter, à ses extrémités opposées, des surcharges, :
Ó1) au contact des aiguilles avec leur chemin de roulement en des points entrainés à des vitesses circonférentielles différentes, (3 ) au contact des aiguilles avec les faces internes des alvéoles, à cause de l'insuffisance de dureté de ces faces et de la localisation des efforts au contact dans le sens tangentiel et dans le sens radiale i) les extrémités de chaque aiguille peuvent être :
arrondies , p) de diamètre réduit,
Y) plates, etc....
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j) la matière des bords radiaux des alvéoles est une matière d'une dureté inférieure à celle du métal des aiguilles afin que, en fonctionnement, cette matière de la rondelle n'use pas le corps des aiguilles, k) les partiees de cette rondelle situées aux extrémités des alvéoles et qui assurent le maintien axial ont une dureté voisine de celle des aiguilles afin que, en fonctionnement, les extrémités des aiguilles qui transmettent à la rondelle les poussées axiales de ces dernières n'usent pas les extrémités des alvéoles servant d'appui axial aux dites aiguilles.
Un tel ensemble est susceptible d'absorber des charges axiales importantes d'organes soumis soit à des mouvements de rotation lents ou rapides, continus ou oscillants organes tels que des entrenages, des crapaudines, des:pivots de direction de véhicules automobiles, etcooo
L'invention englobe, également :
1 toute butée à aiguilles comportant une rondelle de réception des aiguilles, rondelle conforme à l'une de celles ci-dessus définies et, en regard de chacune des faces de ladite rondelle une surface de circulation des aiguilles d'une dureté et d'un fini appropriés à son rôle:, surface constituée ;
a) soit par une partie d'un organe mécanique b) soit par une plaque métallique rapportée sur cet organe mécanique
2 tout dispositif, appareil, machine, installation comportant un roulement de butée conforme à l'un de ceux ci-dessus définiso
Les dessins schématiques ci-joints donnés à titre d'exemple et qui ne sauraient, en aucune façon, limiter la portée de la présente demandé de brevet montrent :
Fig. 1, vue de face, une première rondelle de butée pourvue d' une couronne d'aiguilles et établie conformément aux principes ci-dessus définis. figs. 2, vue de face, également, une seconde rondelle de butée établie avec deux couronnes d'aiguilles.
Les figures 3 à 20 se rapportent à la rondelle de la Figo 1.
Fige 3, vue de face, une fraction circonférentielle de la rondelle de la Figo 1.
Figo 4, une coupe radiale de la même rondelle faite suivant la ligne IV-IV de la figure précédente.
Figo 5. vue de face, une fraction partielle d'une autre rondelle établie conformément à l'invention, après mise en place des aiguilles.
Figo 6, une coupe radiale suivant la ligne VI-VI@de la rondelle de la Figo 5.
Figo 7 ,une coupe radiale d'une rondelle qui est une variante de celle des Fig.s5 et 6
Figo 8, vue de face, partiellement, une nouvelle variante des rondelles des figures précédenteso
Figo 9, la coupe radiale suivant la ligne IX-IX de la rondelle de la Figo 80 Figso 10 et 11, des coupes radiales se référant à des variantes d'exécution de la rondelle des Figs. 8 et 9.
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Fig. 12,une coupe partielle de la rondelle de la Frigo 3, cette coupe ayant été faite perpendiculairement au plan de la Fig. 3, suivant la ligne circulaire XII-XII des Flgs. 3 et 4, puis développée.
Figo 13, une coupe partielle similaire à la précédente, cette coupe ayant été faite aussi perpendiculairement au plan de la frigo 3 s suivant la ligne circulaire XIII-XIII des Figs, 3 et 4, au sommet d'une ondula- tion annulaire de ladite rondelle, puis développée.
Fige 14, encore une coupe de la rondelle de la figo 3, cette
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coupe ayant été faite perpendiculairement au plan de cette Fig. 3, suivant la ligne XIV-XIV des Fige. 3 et 4, donc au sommet d'une ondulation annulai- re opposée à la précédente par rapport au plan commun des axes des aiguille% puis développée.
Fig. 15, en vue de face partielle, une variante des rondelles des figures précédentes.
Figo 16, une coupe transversale, suivant la ligne XVI-XVI de la figure précédente, d'un alvéole de cette figure.
Fige 17, en vue de face partielle, une rondelle établie avec quatre ondulations concentriques, et non encore pourvue de ses aiguilles.
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Fig. 18, une coupe radiale suivant la ligne XVIII-XVIII de la rondelle de la figo 15, cette rondelle étant d'épaisseur variable conformément au paragraphe e) ss) ci-dessus mentionné.
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Figso 19 et 20, deux variantes de la Fîg. 180Fig. 21, en coupe radiale, une butée à aiguilles conforme à If invention et comportant une rondelle similaire à l'une de celles des figures précédentes.
Figo 22, une rondelle dont chaque alvéole reçoit plusieurs aiguilles disposées bout à bout.
Dans. ces différentes figures, les mêmes signes de référence désignant les mêmes éléments.
Figo 1, 1-1-1 désignent les aiguilles de roulement de la rondelle de butée; 2 est cetTe rondelle de réception de ces aiguilles;sur celle-ci, ces dernières sont réparties uniformément autour de son centre.
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Fig. 2, la rondelle ¯2 représentée est similaire à celle de la Fig. l-,mais, sur celle-ci, les aiguilles sont réparties sur deux rangs concentriques 1.-1,-1. et 1'-1 '-l f
Dans la suite de la description, des rondelles conformes à la première seront décrites et ce qui sera dit à leur sujet sera, de manière générale, également applicable aux rondelles à deux rangs d'aiguilles et aussi à un plus grand nombre de rangs d'aiguilles et dans chacune desquelles chaque alvéole reçoit, au moins,une aiguille.
Dans les figso 3 et suivantes, les aiguilles 1 sont représentées fusiformes, à titre d'exemple, étant, cependant, entendu que, dans la réalité, l'affinage éventuel de leurs extrémités est considérablement plus ré-
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duit et juste suffisant pour éviter une sur#-1iarge locale au contact des ex- trémités avec la butée plane du roulement.
Figs 3 et 4,la rondelle 2 présente des ondulations concentri-
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ques et coaxilaes, les sommets 3-3 et 4-4. de ces ondulations sont situés (Figso 4 et 3) les uns 3-3¯ (Figo 13) d'un côté du plan x x contenant les
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axes 2r21 de toutes les aiguilles (Figs. 12 à 14) et les autres 4=i (Figo 14) du côté opposé de ce même plan; en même temps, tous ces sommets 3-3 et 4-4 sont situés entre les plans A-A et B-B entre lesquels 1 ensemble
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des aiguilles 1-1-1 est compris (Fige 4); 2-.2. désigne les parties de la rondelle contenant le plan x ¯x dans lequel se trouvent les axes Z-7 de toutes les aiguilles (Figo 12); ¯6¯6 sont les alvéoles de réception des aiguilles; J7"J. les barrettes radiales séparatrices de ces alvéoles.
En raison des ondulations de la rondelle, chacune de ces barrettes 7-7 est ondulée; de plus, ses bords opposés épousent, compte tenu des ondulations précitées, la forme des aiguilles dont ils assurent le maintien en laissant, cependant, entre eux et ces aiguilles,un jeu suffisant pour
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éviter tout contact avec ces dernièrespendarit le fonctionnement du roule- ment de butée.
Dans ces conditions ,les bords opposés de deux barrettes consé-
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cutives 7=1 présentent : a) dans leurs parties situées dans la région du plan x-x contenant les axes des aiguilles (Fige 12), des faces ¯8¯8 distantes les unes des autres d'une longueur a supérieure au diamètre d des aiguilles dans cette section;
b) dans leurs parties les plus éloignées de ce plan, et d'un côté de ce plan, côté droit dudit plan dans la Fig 4, c'est-à-dire aux sommets 3 des ondulations (Figo3) situées de ce côte, des faces en regard 2 distantes l'une de l'autre d'une longueur b1 inférieure au diamètre des aiguilles (Figo 13) c) dans leurs parties les plus éloignées de ce plan et situées
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de l'autre côté de ce plan, côté gauche,dudit plan dans la Figo e °9 c'est- à-dire aux sommets 4 des ondulations, des faces en regard 10=b0 distantes l'une de l'autre également d'une longueur b 2 inférieure au diamètre des ai-
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guilles (Figo14), b2 étant plus petit que ao De la sorte, de chaque côté du plan x=-x les aiguilles sont surplom- bées par les barrettes et, au cours des manipulations isolées de la rondelle,
les aiguilles sont maintenues par rapport à celle-ci et protégées contre toute séparation de celle-ci par les faces saillantes correspondantes et 10 des bords des barrettes, faces qui surplombent les aiguilleso
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Dans les figures 3 et 4sla rondelle 2 a sa partie marginale extérieure ¯11 située sensiblement dans le plan axial ¯x ¯x de l'ensemble des axes des aiguilles et sa partie marginale intérieure 12 située dans ce même piano
En conformité avec l'indication antérieurement donnée sous e) a),
l'épaisseur de la rondelle ¯2 des figures 3 et 4 est inférieure à la dis-
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tance ¯b la plus réduite existant entre deux alvéoles consécutifs de cette rondelle
La rondelle des FigSo 5 et 6 a ses deux parties marginales extérieure 13 et intérieure 14 situées en dehors de ce plan et toutes les deux sont du même côté du plan x-x,
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Fige 7, dans la rondelle représentée,les parties marginales 12 et 16 sont perpendiculaires au plan m-z des axes des aiguilles, l'une de ces parties 12. étant rabattue d'un côté du plan ¯x ¯x et l'autre ¯1& du côté opposé, ces rabattements 12.
et 16 formant une surface cylindrique de hauteur e' elles constituent les portées de centrage de la rondelleo
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Il en est de même des épaisseurs des rondelles des Figso 6 et 7 qui montrent, en coupe transversale, deux modes de réalisation de la ron-
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delle de la Figo5dan laquelle b indique, également, la distance la plus réduite entre deux alvéoles consécutifs de ladite rondelle.
Figso 8 à 11, chacune des rondelles représentée comporte, égale-
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ment, des rabattements, perpendiculaires au plan médian x x de hauteur co Figs. 8 et 9, lune de ces parties, la partie marginale extérieure 17.est rabattue d'un côté du plan ¯x ¯x et l'autre, la partie marginale intérieure 18, est rabattue du côté opposéo
Fige 10, les deux parties marginales 19 et 20 sont rabattues
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du côté gauche du plan .!.-.!.o Fig.
11, la rondelle représentée a ses parties marginales 21 et 22 rabattues du côté droit de ce plan x¯¯5E0
D'une part,ces rabattements des parties marginales faits perpendiculairement au plan des axes des aiguilles donnent de la rigidité à la rondelle et, d'autre part, ils constituent les portées de centrage et d'appui ci-dessus mentionnées
Dans les figures 9, 10 et 11 relatives à des coupes radiales de rondelles et comme dans les figures 4,6 et 7, l'épaisseur de chaque rondelle est inférieureà la distance b la plus réduite existant entre deux alvéoles consécutifs.
Dans chaque alvéole de l'une des rondelles ci-dessus décrites, l'aiguille correspondante est montée à force, c'est-à-dire par déformation élastique des rebords des alvéoles.
La rondelle 32 des figures 15 et 16 se réfère au mode de réali-
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sation de rondelle antérieurement défini sous e) (3)9 suivant se mode, des nervures 39 sont établies sur les faces annulaires de la rondelle-en vue de la retenue d'aiguilles 31 sur la face 33 de cette rondelle, visible fige 15, chaque nervure 39 est déformée de façon permanente ainsi que chacun des bords 34 de chaque alvéole 35 avec réalisation de saillies 36#36 sur les bords opposés de cet alvéole, et, entre ces saillies 36-36, en regard des bords opposés de l'un de ces alvéoles, il reste un intervalle
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¯e inférieur au diamètre ¯d de la section transversale correspondante de 1' aiguille 31, cette opération exécutée, toutes les aiguilles 31 sont mises en place,puis, sur la face opposée 37 de la rondelle 32,
les nervures en
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regard 40-40 sont déformées de manière permanente avec réalisation de saillies 38-38 non visibles sur la fig. 15, mais visibles sur la Figo 16 et dis- tantes l'une de l'autre d'une quantité e inférieure au diamètre correspondant de l'aiguille en chacun de ces points, diamètre d (figo 16),et, ainsi, chaque aiguille est maintenue à demeure dans son alvéole.
Comme il a été dit, la matière même constituant la rondelle est d'une dureté inférieure à celle de la matière constituant les aiguilles; ainsi, par exemple, la rondelle peut être en acier doux et les aiguilles en acier dur, afin d'éviter une usure des aiguilles au cours du fonctionnement du roulement.
Egalement, Figo 17? pour une raison de bon fonctionnement, dans la rondelle 42 représentée, il a été indiqué que les faces internes 41 des extrémités des alvéoles 43, faces recevant les poussées axiales et transver- sales des aiguilles, ont une dureté, au moins, égale à celle-de ces aiguilles;cette dureté leur est donnée par tout traitement connu de durcissement.
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Fige 18, l'épaisseur b est pratiquement égale à la distance minima b (Fige 15) de deux alvéoles consécutifs de la Figo 15; la pièce comporte deux parties annulaires 44-45 d'épaisseur c, la-face cylindrique extérieure de la partie 45 et la face cylindrique intérieure de la partie 44 constituant les portées de centrage de cette rondelle, l'épaisseur de la partie intermédiaire décroît de la valeur c à la valeur b.
La figo 19 se réfère à une rondelle similaire à celle de la fig.
18, mais, présentant une seule partie annulaire 44 d'épaisseur c, la partie extérieure 47 étant d'une épaisseur a. comprise entre b et c.
Fig. 20, la rondelle est également similaire à la Fig. 18, mais elle est établie avec une seule partie annulaire extérieure 45 d'épaisseur c et une partie annulaire intérieure 48 d'épaisseur b.
Comme le montre la Figo 21, une butée à aiguilles conforme à l'invention comportera, généralement, de part et d'autre de la rondelle 2 équipée desdites aiguilles, une plaque de butée 52 disposée contre lesdites aiguilles.
Enfin, comme il a été dit, l'invention englobe, également ;, des butées à aiguilles de l'un quelconque des types ci=dessus définis et représentés dans les figures précédentes dans lesquelles plusieurs aiguilles ¯la , 1b sont disposées bout à bout dans chacun des alvéoles;la Figo 22 en donne un exemple.