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La présente invention se rapporte à un palier pour broches tour- nant à grande vitesse, particulièrement des broches porte-meule qui dans toutes les positions sont tenues sans jeu entre au moins trois galets rota- tifs dont'le diamètre est considérablement plus grand que celui de la bro- che. Ce montage permet d'atteindre des vitesses de rotation de la broche de loin supérieures à 100.000 tours à la minute. Etant donné que la transmis- sion du mouvement de rotation entre les galets et la broche se fait par pression, peu importe que les galets soient montés sur des arbres commandés ou que la broche soit commandée directement et porte, par exemple, une roue de turbine ou un rotor tournant dans un champ électromagnétique, il faut toujours une certaine pression entre les galets et la broche.
On a proposé à cet effet de monter dans le carter du palier un galet ou un arbre à galets susceptible d'être réglé radialement à l'axe de la broche et, éventuellement, monté de façon élastique.
Suivant la présente invention, on assure le maintien d'un serrage suffisant pour la transmission du mouvement de rotation entre les galets et la broche en faisant porter les galets par leurs tourillons dans des élé- ments de support annulaires qui, entre des oreilles de portée faisant sail- lie radialement vers l'intérieur, ont extérieurement des bossages étroits dans le sens périphérique, à l'aide desquels ils prennent rigidement appui dans le carter du palier. Grâce à la forme qui leur est donnée, les élé- ments de support annulaires peuvent dans la faible mesure nécessaire se déformer élastiquement dans le sens des forces de pression agissant radia- lement à l'axe de la broche, de sorte qu'ainsi, le serrage initial entre les galets et la broche réalisé lors du montage peut être maintenu continuelle- ment et de façon sûre.
On peut donc supprimer les dispositifs de réglage qui compliquent le montage du carter du palier.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention où les ga- lets ooaxiaux de tous les jeux de galets sont montés sur un arbre commun tourillonné aux deux bouts, les deux éléments de support annulaires dont l'é- cartement est déterminé par des épaulements des arbres à galets, sont ser- rés élastiquement dans le sens axial avec les arbres à galets entre des flas- ques du carter du palier et sont maintenus dans la position convenable et empêchés de tourner par une cale traversant longitudinalement de part en part le carter du palier et logée dans une rainure aménagée dans un bossage d'appui des éléments de support.
Les arbres à galets peuvent ainsi s'al- longer librement, mais de préférence dans un seul sens, du fait que l'un des anneaux de support porte rigidement contre le flasque voisin du carter du palier, tandis qu'entre l'autre anneau de support et le flasque corres- pondant, est monté un ressort agissant axialement.
L'invention sera décrite plus en détail ci-après dans une forme de réalisation préférée et avec référence aux dessins annexés, dans les - quels:
La fig. 1 est une coupe longitudinale du carter du palier.
La fig. 2 une vue de face du côté commande.
La fig. 3 est une coupe par la ligne III-III de la fig. 1.
La fig. 4 est une coupe du montage de l'arbre à galets représen- té à plus grande échelle.
La fig. 5 est une coupe longitudinale du carter du palier dans une autre forme de réalisation.
La fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la fig. 5.
La fig. 7 est une coupe longitudinale du carter du palier dans une troisième forme de réalisation et
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La fig. 8 est une coupe par la ligne VIII-VIII de la fig. 7.
Le palier de la broche est logé dans un carter 1 intérieurement cylindrique et fermé aux deux bouts par des flasques 2 et 3 qui, dans l'exem- ple représenté, peuventêtre vissés dans une partie intérieure taraudée du carter de palier. La broche 36, par exemple une broche porte-meule, montée dans le carter 1, y est tenue de préférence en trois endroits par trois ga- lets dont le diamètre est considérablement plus grand que celui de la bro- che. Les galets de chaque jeu sont désignés par 4, 5 et 6. Les galets de chaque jeu situés dans le même sens se trouvent sur des arbres 7, 8 et 9 avec lesquels ils sont de préférence d'une seule pièce. Les arbres à galets 7, 8 et 9 sont tourillonnés de part et d'autre des jeux de galets dans des éléments de support annulaires 10 et 11.
Dans l'exemple montré, les arbres 7, 8 et 9 sont tourillonnés dans des paliers à billes encastrés dans des lo- gements 12 des éléments annulaires 10 et 11. Ce montage sera décrit plus en détail ci-après. Les éléments de support annulaires 10 et 11 à parois relativement minces sont en acier ayant de bonnes caractéristiques élasti- ques. Leurs logements 12 sont aménagés dans des oreilles 13 en saillie vers l'intérieur. Entre ces oreilles 13, l'élément annulaire présente à l'ex- térieur, vers la périphérie, d'étroits bossages 14 usinés au diamètre inté- rieur du carter du palier. Les bossages 14 centrent les éléments annulai- res 10 et 11 dans le carter 1 auquel ils transmettent les forces engendrées.
Entre leurs bossages d'appui 14, les éléments annulaires 10 et 11 peuvent subir des déformations élastiques dans le sens des forces de portée radia- les. On peut ainsi, lors du montage, obtenir un serrage initial suffisant pour la transmission du mouvement rotatif et l'assurer en permanence entre les galets 4, 5, 6 et la broche 36.
Les deux anneaux de support 10 et Il doivent correspondre entre eux dans le carter du palier 1 au point de vue de la position de leurs lo- gments 12. On prévoit à cet effet dans l'exemple décrit, une cale 15 tra- versant de part en part longitudinalement le carter 1 et qui s'engage d'une part dans une rainure longitudinale de ce carter et d'autre part dans une rainure 16 aménagée dans un des bossages d'appui et de centrage 14 des.an- neaux de support 10 et 11 (fig. 3). Les deux anneaux de support 10 et 11 sont maintenus écartés et serrés axialement avec les arbres à galets entre les flasques 2 et 3 par des épaulements annulaires 18 faisant suite aux tourillons 17 des arbres à galets 7, 8, 9.
Dans le sens du serrage axial est monté un ressort et comme le montre la fig. 1, un des anneaux de support, de préférence celui du coté où la broche 36 sort du carter pour recevoir l'outil,donc l'anneau 10 dans l'exemple considéré, porte rigidement contre le flasque voisin tandis que le ressort cité plus haut est prévu entre l'au- tre anneau de support 11 et le flasque 3. Sur la fig. 1, le dispositif de support est donc fixé à gauche dans le carter du palier et peut se dilater vers la droite à l'encontre de l'action du ressort.
Dans l'exemple de la fig. 1, l'élasticité axiale est assurée par le ressort discoïde 19 intercalé entre le flasque 3, qui est annulaire, et un plateau 20 ayant le diamètre intérieur du carter. L'effort est transmis entre le plateau 20 et l'anneau de support 11 par un anneau 21, de préfé- rence une sorte de segment de piston. Dans l'exemple montré, le plateau.
20 est en matière transparente, de préférence une résine synthétique trans- parente, ce qui permet d'observer l'intérieur du carter. Il peut servir de niveau d'huile et porte alors un repère 22 concentrique à l'axe du car- ter (fig. 2).
Dans la forme de réalisation représentés, les roulements à billes pour les arbres à galats 7, 8, 9 sont jumelés. La bague extérieure du rou- lement à billes situé du côté du flasque 2 ou 3, prend appui contre un épau- lement du logement 12 de l'élément annulaire 10 ou 11, constitué par un
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segment @ placé dans une rainure annulaire du logement 12.
Ceci offre l'a- vantage de permettre l'usinage précis et aisé des logements 12 du fait qu'ils peuvent être perces de part en part . La bague extérieure 25 du deu- xième roulement à billes est axialement en contact élastique avec la bague extérieure 23 du premier roulement, par l'intermédiaire de rondelles élas- tiques 26. Entre les bagues intérieures 27 et 28 des deux roulements à bil- les est intercalée une rondelle intermédiaire 29. Le roulement à billes 25,
28 situé vers l'intérieur du carter et dont la bague intérieure 28 porte contre l'épaulement 18 de l'arbre, a une certaine élasticité axiale.
Cela permet de compenser certaines différences dans les dimensions axiales des arbres à galets, dues au parachèvement.
Dans l'exemple décrit, la broche 36 est retenue axialement entre deux jeux de galets par un manchon 30 glissé sur elle. La broche 36 tra- verse le flasque 2 pour recevoir l'outil. A l'endroit où elle traverse ce flasque 2, est vissée une bague 31 pourvue d'un joint annulaire 32 serré contre la broche et fait de préférence en une matière synthétique semblable à du caoutchouc mousse, par exemple une polyamide.
Dans la forme de réalisation représentée, la commande se fait par les arbres à galets 7, 8, 9 qui, à cet effet,portent à leurs extrémités ex- térieures dépassant le flasque 3, des poulies 33, 34, 35 qui peuvent être entraînées par une courroie commune.
Dans cette même forme de réalisation, les écartements axiaux des trois jeux de galets sont différents et choisis de préférence de manière que la distance a du coté de l'outil soit plus petite que la distance b du côté de la commande. Cela empêche la formation de ventres de vibrations dans la broche et évite des vibrations transversales dangereuses. De pré- férence, le rapport des diamètres des galets et de la broche n'est pas en- tier, de façon que les mêmes points de la périphérie des galets n'entrent pas périodiquement en contact avec les mêmes points de la périphérie de la broche, ce qui évite une usure irrégulière.
Les figs. 5 à 8 montrent deux autres formes de réalisation dans lesquelles la broche est commandée directement de sorte que les jeux des galets ne servent qu'à supporter la broche.
Dans la forme de réalisation des figs. 5 et 6, une roue de turbi- ne 137 actionnée à l'air comprimé est montée sur la broche 136 à l'intérieur du carter 101 et entre deux jeux de galets 107, 108, 109. Les éléments de support annulaires 110, 111 exécutés suivant le même principe que ceux de la forme de réalisation de la fig. 1, sont glissés par les deux bouts dans le carter 101 où ils sont empêchés de tourner par un goujon 115 engagé dans une rainure parallèle à l'axe. Les galets 107, 108, 109 à chaque bout du carter sont tourillonnés sur des bouts d'arbres 114 fixés dans les éléments de support 111 et 110. Dans cette forme de réalisation, ils constituent des bagues extérieures de roulements à billes 127.
La distance entre les deux anneaux de support 110 et 111 est déterminée par les épaulements 116 et 117 de la broche 136 portant sur la face intérieure des galets de support. Les épaulements 116 et 117 sont de préférence arrondis sphériquement afin de limiter le plus possible leur frottement sur les galets. Entre l'anneau de support 111 et le flasque voisin 103, est monté un ressort discoïde 119 qui repousse tout le système intérieur du palier, avec la broche 136, de façon que l'autre anneau de support 110 bute contre le flasque 102.
Pour que la broche 136 puisse se dilater axialement entre les deux jeux de galets, l'é- paulement 116 de la broche fait partie d'un élément annulaire distinct 120 susceptible de coulisser sur la broche et de porter élastiquement contre un épaulement 121 de celle-ci par l'intermédiaire de rondelles élastiques 122.
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La roue de turbine 137 calée sur la broche 136 présente à sa pé- riph.érie des saillies formant les aubes attaquées par l'air comprimé. Cet air arrive par au moins deux ajutages 123 traversant le carter de palier 101 qui, dans le sens de la rotation, sont dirigés en substance tangentiel- lement à la périphérie de la roue à turbine 137 (fig. 6). L'air détendu sort du carter de palier 101 par des ouvertures 124.
Dans la forme de réalisation des figs. 7 et 8, la broche 136 est reliée à un rotor tournant dans un champ électro-magnétique. La broche 136 est montée en principe comme dans la forme d'exécution des figs. 5 et 6.
Les éléments correspondants portent donc les mêmes chiffres de référence que sur les figs. 5 et 6. A l'intérieur du carter 101, un rotor 237 est monté sur la broche. Il possède des rainures 238 s'écartant légèrement de la di- rection de l'axe, en liaison avec d'autres rainures 239 aménagées dans les faces du rotor. Ces rainures 238 et 239 sont remplies de cuivre. On ob- tient ainsi un rotor en court-circuit qui tourne dans un champ électromagné- tique engendré par un stator.
Le stator 240 constitué comme d'habitude par des lamelles de t8le et rainure pour recevoir l'enroulement de champ 241, est fixé dans le car- ter 101 et entoure le rotor en court-circuit 237 avec un faible entrefer.
REVENDICATIONS.
1. Palier pour broches tournant à grande vitesse, en particulier des broches porte-meule, dans lequel la broche est tenue sans jeu à chaque portée entre au moins trois galets dont le diamètre est considérablement plus grand que celui de la broche, caractérisé en ce que les tourillons des galets prennent appui dans des éléments de support annulaires qui, entre des oreilles de portée faisant saillie radialement vers l'intérieur, ont exté- rieurement des bossages étroits dans le sens périphérique, à l'aide des - quels ils prennent rigidement appui dans le carter du palier.