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DISPOSITIF POUR ELIMINER LES VIBRATIONS ET LE BRUIT DES PALIERS A ROULEMENT.
La présente invention concerne un nouveau dispositif pour éliminer les vibrations et le bruit des paliers à roulement, consistant en substance en une gaine de protection en caoutchouc ou autre matière élastique. La dite gaine est appliquée directement sur l'anneau extérieur du palier agissant ain- si comme une couche absorbante disposée entre les parties rotatives du palier lui-même et le cadre rigide sur lequel s'appuie l'anneau extérieur.
Tous les systèmes proposés pour éliminer les vibrations et le bruit ont conduit à la construction de dispositifs trop onéreux, ne convenant pas par suite de leur prix de revient élevé à un emploi sur une grande échel- le dans les nombreuses applications mécaniques des paliers à roulement.
Le dispositif suivant la présente invention est très bon marché, compte tenu des grands avantages.qu'il assure en supprimant presque complè - tement les vibrations et le bruit.
Dans le dessin annexé sont représentées schématiquement à titre d'exemples, quelques formes de réalisation de l'objet de l'invention, et plus particulièrement montrent : ' la fig. l, en coupe longitudinale partielle, une forme simple de réalisation, la fig. 2, en coupe longitudinale partielle, une seconde forme de réalisation,, et les fig. 3 à 6, en coupe longitudinale partielle, d'autres mo- des de réalisation de l'objet de. l'invention.
Le dispositif suivant l'invention est en substance constitué par une gaine 1, en caoutchouc ou matières élastiques similaires, entourant l'an- neau extérieur 2, du palier, isolant ainsi celui-ci du logement rigide 1 dans lequel il est supporté et évitant de la sorte, non seulement toute trans- mission de bruit et de vibrations à celui-ci, mais assurant l'absorption de
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ceux-ci, dans une telle mesure que le fonctionnement des parties rotatives devient silencieux.
La gaine 1 est constituée sous la forme d'un anneau cylindrique de même diamètre que le palier et pourvue de deux rebords laté- raux 1', enveloppant les extrémités et au moins une section transversale de l'anneau extérieur, constituant une chape autour de celui-ci, de manière à éviter que des parties métalliques entrent en contact avec lui, afin d'absorber les chocs et vibrations axiales du palier et d'éviter, en même temps toute possibilité de déplacement latéral.
Dans la fig. 2 la gaine 1, constituée par un anneau en caoutchouc, est dépourvue de rebords latéraux, tandis que dans la fig. 3, elle est pour- vue d'un rebord 1!. et protégée extérieurement par un anneau cylindrique 4, en acier, prévu pour être en contact avec-le cadre rigide du support 3.
Les paliers suivant l'invention peuvent être dimensionnés de manière que le diamètre extérieur de l'anneau en caoutchouc .1 ou celui de l'anneau en acier;. soient de dimensions standardisées, pour qu'ils s'adap- tent aux sièges standardisés montés dans les diverses machines employant des paliers. L'anneau en acier a peut être soudé ou vulcanisé sur la gaine en caoutchouc .1 ou s'appuyer sur elle ou y être engagé de force. Le dit an- neau à peut également être constitué en une ou plusieurs pièces pour se prê- ter à une expansion thermique, lorsque celle-ci est appréciable.
De même la gaine .1 peut être librement insérée sur l'anneau exté- rieur du palier, ou être soudée ou vulcanisée sur lui. Lorsque l'anneau 1 est dépourvu de rebords 1', deux disques annulaires latéraux 5. (fig. 4) peu- vent être prévus, afin de prévenir les contacts métalliques et absorber les chocs et vibrations axiales du palier lui-même.
La fig. 5 représente une gaine moins large que le palier et te- nue en place par deux petits anneaux latéraux logés dans deux rainures prévues dans la surface extérieure du palier.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la gaine.1 (fig. 6) est de même largeur que le palier et présente une bride intérieure , qui est engagée dans une rainure correspondante 9 . Les réalisations re- présentées aux Fig. 5 et 6 peuvent être complétées par l'emploi de deux dis- ques latéraux annulaires 5 déjà repris à titre d'exemple, dans la fig. 4.
Les six formes de réalisation de l'invention décrites et repré- sentées dans le dessin prévoient des gaines, dont la face externe ou inter- ne peut être unie, nervurée ou rainurée. L'effet absorbant s'en trouve aug- menté et si les nervures sont parallèles à la direction de l'assemblage du palier dans son siège, elles permettent en outre un assemblage plus facile.
L'objet principal de l'invention est de prévoir un palier pourvu d'une gaine en matière antivibratoire et anti-acoustique telle que par exem- ple le caoutchouc et ses similaires, soit en une seule pièce, soit en plu- sieurs pièces fermement fixées sur le palier et constituant un ensemble avec celui-ci, indépendamment de sa forme et de ses dimensions.
Un autre objet de l'invention est de prévoir les formes les mieux appropriées pour rèndre plus efficientes et de plus bas prix de revient, les gaines en caoutchouc ou autres matières élastiques de manière qu'elles soient particulièrement adaptées à leur emploi et leur assemblage.
A titre d'exemple, la fig. 7 montre en coupe axiale un siège de palier à billes 14 dans lequel une simple gaine élastique 11 présentant deux brides , obture l'espace compris entre les anneaux intérieur et extérieur du palier,de manière à isoler cet espace en direction axiale, le protéger de l'entrée de poussiège ou d'autres substances qui pourraient affecter son fonctionnement et réaliser en même temps le contact de part et d'autre,
Dans la même figure la gaine élastique est insérée entre le siège 14 et l'anneau extérieur 13 du palier o
La fig.
8 représente le même couple dans lequel la gaine élasti- que porte une simple bride 12 moulée monolithiquement avec elle, tandis que l'autre bride 12 est appliquée subséquemment. Dans ce cas également les bri-
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des 12 et 12' enferment complètement et protègent le palier, la gaine étant dis- posée entre le siège 14et l'anneau extérieur 13
La fig 9 est une coupe axiale du même couple de support et palier, portant une couche élastique interposée, dans laquelle les deux brides laté- rales 12 sont indépendantes et appliquées séparément.
La fig. 10 représente un couple semblable dans lequel les deux bri- des latérales 12 de la figure 9 sont monolithiques avec une gaine 12, qui enve- loppe la gaine élastique 11 et la partie extérieure 13, assez loin pour enfer- mer le palier jusqu'au bord de la partie interne 15 du palier lui-môme.
Par des réalisations analogues à celles représentées dans les fig.
7,3, 9 et 10, on peut réaliser un accouplement élastique dans lequel est pré- vu entre le siège et la gaine élastique, un manchon métallique 16 permettant l'engagement de force dans le siège 14 et l'introduction de brides séparées 12', La dite réalisation est représentée à la fig. 11.
Un autre perfectionnement aux réalisations des fig. 7, 8, 9, 10, consiste à appliquer sur les deux extrémités , deux rondelles 17 en matière ri- gide (acier, fibre, bakélite). Les dites rondelles ont un diamètre loisibles, c'est-à-dire qu'elles peuvent (comme dans la fig. 12) être jusqu'au bord du cö- té extérieur du palier et engagées dans la gaine 11 en ayant un diamètre qui se situe entre le diamètre extérieur et le diamètre intérieur de l'anneau ex- térieur !3 du palier.
La fig 13 montre en coupe axiale, un palier à roulement dans le- quel la gaine en caoutchouc est rainurée pour permettre une meilleure connexion.
A l'endroit de la rainure il peut être prévu des rebords ou segments métalli- ques élastiques 18, s'engageant dans des rainures correspondantes, prévues dans le palier, tel que représenté dans la dite fig. 13.
Une semblable disposition peut être adaptée également pour tous les cas représentés aux fig.7, 8, 9, 10, 11 et 12.
Les dessins mentionnés ci-dessous concernent des assemblages entre le support et l'anneau extérieur du palier. Des':'adaptations semblables notan.. ment à celles des exemples des fig. 7, 8, 9, 10 et 11, peuvent être faites en mettant à contribution l'anneau intérieur et l'arbre.
La fig.14 montre l'adaptation correspondant à celle de la fig. 7 la gaine élastique étant maintenant intercalée entre l'arbre et l'anneau in- térieur du palier.
De même la réalisation peut dans ce cas, être généralisée par l'en- ploi d'une gaine métallique engagée de force et de rondelles en matière ri- gide, qui assurent une fermeture du palier plus étanche que celle des fig.
11, 12 et 13.
Les réalisations des fig.8, 9 et 12 peuvent 8tre perfectionnées en insérant une gaine élastique sur le support, son siège étant formé préala- blement à la machine, sur le dit support.
Des résultats semblables peuvent être obtenus en taillant à la machine dans l'arbre, des sièges appropriés pour la gaine élastique.
La fig.15 représente un coupe dans lequel l'anneau en caoutchouc 11 est engagé dans l'arbre et présente des brides indépendantes !2, en caout- chouc .
La fig 16 montre à titre d'exemple non limitatif un dispositif pou- vant être appliqué dans tous les cas considéré's ci-dessus, et dans lequel la gaine 11 a une surface sphérique permettant le montage facile du palier. Il est évident que pour que la gaine puisse prendre une telle forme, il faut que par rapport au plan axial, sa section soit lenticulaire, plane-convexe., plane- concave, doublement concave, doublement convexe, ou concave-convexe. A titre d'exemple la fig. 17 montre une réalisation au moyen d'une gaine présentant une section doublement concave, et qui en raison même de sa forme particulière assure une obturation transversale également améliorée.
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Dans tous les types de réalisation mentionnés ci-dessous la gaine antivibrante peut être obtenue par moulage, en une seule pièce ou sous la forme d'une bande, coupée à longueur convenable et enroulée, ou bien encore en une ou plusieurs pièces, assemblées ou non, pour former une gaine ou des éléments élastiques constituant un support radial.
Afin de la rendre plus flexible, la gaine en caoutchouc peut être pourvue de rainures orientées en direction axiale et conditionnées par exem- ple sous la forme de dents de scie, de sinusoïdes ou similaires. Les fig.
18, 19, 20, montrent en coupe transversale, quelques possibilités de réalisa- tion de l'espèce.
Au lieu de rainures axiales disposées à l'extérieur ou à l'inté- rieur de la gaine, afin d'en augmenter la flexibilité, celle-ci peut être pourvue de trous traversants orientés radialement ou axialement (voir fig.
21 et 22).
Revendications.
1)- Dispositif pour éliminer les bruits et vibrations des paliers à roulement, caractérisé par le fait qu'il est constitué par une gaine direc- tement appliquée sur 1'anneau extérieur du palier et formée par une matière antivibratoire et anti-acoustique tel que par exemple le caoutchouc, ses si- milaires ou équivalents.
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DEVICE TO ELIMINATE VIBRATIONS AND NOISE FROM BEARING BEARINGS.
The present invention relates to a new device for eliminating vibrations and noise from rolling bearings, consisting essentially of a protective sheath of rubber or other elastic material. Said sheath is applied directly to the outer ring of the bearing thus acting as an absorbent layer disposed between the rotating parts of the bearing itself and the rigid frame on which the outer ring rests.
All the systems proposed for eliminating vibrations and noise have led to the construction of devices which are too expensive, not suitable because of their high cost price for use on a large scale in the many mechanical applications of rolling bearings. .
The device according to the present invention is very inexpensive, taking into account the great advantages which it provides by almost completely suppressing vibrations and noise.
In the accompanying drawing are shown schematically by way of examples, some embodiments of the object of the invention, and more particularly show: 'FIG. 1, in partial longitudinal section, a simple embodiment, FIG. 2, in partial longitudinal section, a second embodiment ,, and FIGS. 3 to 6, in partial longitudinal section, other embodiments of the object of. invention.
The device according to the invention is essentially constituted by a sheath 1, made of rubber or similar elastic materials, surrounding the outer ring 2 of the bearing, thus insulating the latter from the rigid housing 1 in which it is supported and avoiding in this way, not only any transmission of noise and vibrations to it, but ensuring the absorption of
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these, to such an extent that the operation of the rotating parts becomes silent.
The sheath 1 is formed in the form of a cylindrical ring of the same diameter as the bearing and provided with two lateral flanges 1 ', enveloping the ends and at least one cross section of the outer ring, constituting a yoke around the latter, so as to prevent metal parts from coming into contact with it, in order to absorb the shocks and axial vibrations of the bearing and at the same time to avoid any possibility of lateral displacement.
In fig. 2 the sheath 1, constituted by a rubber ring, is devoid of lateral edges, while in FIG. 3, it is provided with a ledge 1 !. and protected on the outside by a cylindrical ring 4, made of steel, designed to be in contact with the rigid frame of the support 3.
The bearings according to the invention can be dimensioned so that the outer diameter of the rubber ring .1 or that of the steel ring ;. are of standardized dimensions, so that they adapt to the standardized seats fitted in the various machines employing bearings. The steel ring a may be welded or vulcanized to the rubber sheath .1 or rest on or forcefully engage it. Said ring can also be made up of one or more pieces to lend itself to thermal expansion, when this is appreciable.
Likewise, the sheath .1 can be freely inserted on the outer ring of the bearing, or be welded or vulcanized on it. When the ring 1 is devoid of flanges 1 ', two lateral annular discs 5 (fig. 4) can be provided, in order to prevent metal contacts and to absorb the shocks and axial vibrations of the bearing itself.
Fig. 5 shows a sleeve that is narrower than the bearing and held in place by two small side rings housed in two grooves provided in the outer surface of the bearing.
In another embodiment of the invention, the sheath 1 (fig. 6) is of the same width as the bearing and has an inner flange, which is engaged in a corresponding groove 9. The embodiments shown in Figs. 5 and 6 can be supplemented by the use of two annular side discs 5 already given by way of example, in FIG. 4.
The six embodiments of the invention described and shown in the drawing provide sheaths, the outer or inner face of which may be plain, ribbed or grooved. The absorbent effect is thereby increased and if the ribs are parallel to the direction of assembly of the bearing in its seat, they furthermore allow easier assembly.
The main object of the invention is to provide a bearing provided with a sheath of anti-vibration and anti-acoustic material such as for example rubber and the like, either in one piece or in several firmly. fixed to the bearing and forming an assembly therewith, regardless of its shape and dimensions.
Another object of the invention is to provide the most suitable shapes to provide more efficient and lower cost, rubber sheaths or other elastic materials so that they are particularly suited to their use and assembly.
By way of example, FIG. 7 shows in axial section a ball bearing seat 14 in which a simple elastic sheath 11 having two flanges, closes the space between the inner and outer rings of the bearing, so as to isolate this space in the axial direction, protect it from the entry of dust or other substances that could affect its functioning and at the same time make contact on both sides,
In the same figure the elastic sheath is inserted between the seat 14 and the outer ring 13 of the bearing o
Fig.
8 shows the same couple in which the elastic sleeve carries a single flange 12 monolithically molded with it, while the other flange 12 is subsequently applied. In this case also the bri-
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12 and 12 'completely enclose and protect the bearing, the sheath being placed between the seat 14 and the outer ring 13
FIG. 9 is an axial section of the same pair of support and bearing, carrying an interposed elastic layer, in which the two lateral flanges 12 are independent and applied separately.
Fig. 10 shows a similar pair in which the two side brackets 12 of figure 9 are monolithic with a sheath 12, which envelops the elastic sheath 11 and the outer part 13, far enough to enclose the bearing up to edge of the internal part 15 of the bearing itself.
By embodiments similar to those shown in FIGS.
7, 3, 9 and 10, it is possible to realize an elastic coupling in which is provided between the seat and the elastic sleeve, a metal sleeve 16 allowing the force engagement in the seat 14 and the introduction of separate flanges 12 ', Said embodiment is shown in FIG. 11.
Another improvement to the embodiments of FIGS. 7, 8, 9, 10, consists in applying to the two ends, two washers 17 of rigid material (steel, fiber, bakelite). Said washers have a permissible diameter, that is to say that they can (as in fig. 12) be up to the edge of the outer side of the bearing and engaged in the sheath 11 having a diameter which is between the outside diameter and inside diameter of the outside ring! 3 of the bearing.
Fig. 13 shows in axial section, a rolling bearing in which the rubber sheath is grooved to allow a better connection.
At the location of the groove, elastic metal edges or segments 18 may be provided, engaging in corresponding grooves provided in the bearing, as shown in said FIG. 13.
A similar arrangement can also be adapted for all the cases shown in Figs. 7, 8, 9, 10, 11 and 12.
The drawings mentioned below relate to assemblies between the bracket and the outer ring of the bearing. Similar adaptations in particular to those of the examples of FIGS. 7, 8, 9, 10 and 11, can be done using the inner ring and the shaft.
Fig. 14 shows the adaptation corresponding to that of fig. 7 the elastic sleeve now being interposed between the shaft and the inner ring of the bearing.
Likewise, the embodiment can in this case be generalized by the use of a metal sheath engaged by force and of washers made of rigid material, which ensure a more sealed closure of the bearing than that of FIGS.
11, 12 and 13.
The embodiments of FIGS. 8, 9 and 12 can be improved by inserting an elastic sheath on the support, its seat being formed prior to the machine, on said support.
Similar results can be obtained by machine cutting suitable seats for the elastic sleeve from the shaft.
Fig. 15 shows a section in which the rubber ring 11 is engaged in the shaft and has independent flanges! 2, made of rubber.
FIG. 16 shows by way of nonlimiting example a device which can be applied in all the cases considered above, and in which the sheath 11 has a spherical surface allowing easy mounting of the bearing. It is obvious that for the sheath to be able to take such a shape, it is necessary that with respect to the axial plane, its section is lenticular, plane-convex., Plane-concave, doubly concave, doubly convex, or concave-convex. By way of example, FIG. 17 shows an embodiment by means of a sheath having a doubly concave section, and which, by virtue of its particular shape, also provides improved transverse sealing.
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In all the types of embodiment mentioned below, the anti-vibration sheath can be obtained by molding, in a single piece or in the form of a strip, cut to suitable length and rolled up, or even in one or more pieces, assembled or no, to form a sheath or elastic elements constituting a radial support.
In order to make it more flexible, the rubber sheath may be provided with axially oriented grooves and packaged, for example, in the form of sawtooths, sinusoids or the like. Figs.
18, 19, 20, show in cross section some possible embodiments of the species.
Instead of axial grooves arranged outside or inside the sheath, in order to increase its flexibility, the latter can be provided with through holes oriented radially or axially (see fig.
21 and 22).
Claims.
1) - Device for eliminating noise and vibrations from rolling bearings, characterized in that it consists of a sheath directly applied to the outer ring of the bearing and formed by an anti-vibration and anti-acoustic material such as for example rubber, the like or the like.