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Publication number: BE538600A
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  "CAGE A AIGUILLES DE ROULEMENT   ET  "MECANISMES 
COMPORTANT UNE TELLE CAGE. 



   Les cages de maintien d'aiguilles de roulement sont utilisées dans différents montages. 



   Dans certaines   machines'équipées   avec des cages de ce genre, de par le fonctionnement même desdites machines, ces   cages   sont soumises à des accélérations et des ralentissements, brutaux, soit en gens circonférentiel, soit en sens radiale c'est pourquoi, il serait intéressant de pouvoir améliorer le comportement au frottement des surfaces au contact entre toute cage soumise à tout ou   partie de   ces actions et tout chemin de toulement ou parties voisines de   celui-ci   avec lequel elle peut venir en   contact   ainsi qu'avec les éléments mobiles de roulement dans le bat de réduire   l'usure   au minimum possible,   d'une,part,

     entre la 

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 cage et les parties de la   pièce   formant   chemin   de   roulement   avec lesquelles elle peut entrer en contact. C'est là   un.   problème particulier au-:: roulements à aiguilles et qui n'existe pas dans les roulements d'autres types   où,   par suite de l'encombrement radial nettement augmente, les efforts mis en jeu ne   créent   pas les mêmes difficultés. 



   La résolution de ce problème a déjà été recherchée dans un choix des matériaux utilises pour la construction des cages; ainsi, des matériaux très spéciaux, comme, par exemple, des   alliages à base de cuivre ont été employés ; la nature même   de ces matériaux est un obstacle à leur utilisation dans tous les cas de mécanique courante qui se présentent dans l'industrie; des matériaux plus communs, comme les matières plastiques, ont   aussi été utilisés ; maisceux-ci sont insuffisamment résistants   dans les différentes conditions de fonctionnement, notamment, au point de vue des charges et des températures admissibles; d'autres matériaux:

   l'acier et les produits ferreux, présentent bien des qualités   telles que :  résistance plus élevée, densité moindre et coefficient de dilatation égal à celui des chemins de roulement, mais leur comportement au frottement n'est pas satisfaisant de sorte que les cages établies avec ces derniers matériaux subissent et provoquent rapidement de l'usure. 



   La présente invention a précisément pour objet des cages en métaux ferreux, de quelque modèle que ce soit, utilisables dans les conditions ci-dessus définies et présentant au frottement la résistance désirable; ces cages en métaux ferreux sont carac- térisées par le fait que leurs surfaces frottantes sont constituées par une matière présentant au frottement une résistance à l'usure supérieure à la leur propre et que les durfaces d'appui de la cage s o n t dimensionnées pour supporter, dans-les cas d'utilisation considérés, une pression unitaire compatible avec un bon fonction- nement de la cage. 



   De telles cages peuvent être établies en recourant à tout 

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   Moyen   connu; par exemple, des cages de ce   relire   en un   produit   ferreux peuvent comporter, dans   leurs   parties frottantes, un revêtement rapporta et établi en une matière ayant au frottement un comportement supérieur à celui de la matière de la cage. 



   D'autres cages, également conformes à la présente invention et constituées en un   produit   ferreux, sont   caractérisées   par le fuit que, dans leurparties superficielles   soumises   au frottement, elles   contiennent,   au   moinc,   un corps améliorant les qualités de frottement du produit ferreux; parmi ces corps, le soufre et le phosphore peuvent être cités, à titre d'exemples. 



  Ce corps est incorpore dans ces parties de la cage par tout procédé connu, soit chimique, soit autre. 



   La présente invention englobe, également, les procédés d'obtention de cages de roulement de ce dernier type et, parmi ceux-ci, elle vise plus particulièrement les suivants: 
1 . Le procédé suivant lequel les parties frottantes de la cage sont soumises à un traitement superficiel qui améliore le comportement au frottement de la matière qui les constitue alors que lesdites parties frottantes sont complètement usinées, ledit traitement étant réalisé dans des conditions telles que, en cas de modifications de formes géométriques de cette cage résultant de ce traitement, ces modifications soient compatibles avec l'utilisation ultérieure de la cage. 



   2 . dans le cas où ce traitement superficiel entraîne des modifications de dimensions d'au moins une partie de la cage, cette partie est usinée préalablement à des cotes telles que, après l'exécution de ce traitement, ladite partie ait les dimensions désirées pour l'utilisation de la cage. 



   Ainsi,   or/particulier,   dans le cas d'une cage ordinaire qui tourne, non seulement, autour de son axe géométrique propre, mais qui est, également, animée, en fonctionnement, d'un mouvement autour d'un axe non confondu avec son propre axe géométrique, les efforts dus à la force centrifuge résultant de ce 

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 fonctionnement ne doivent pas provoquer des usures compatibles avec la bonne   marche' du   mécanisme auquel   appartient   ce roulement en raison de l'apparition de particules métalliques dues à l'usure   provoquée   aux points où des parties de cette case   vierment   en contact soit avec le chemin de roulement,

   soit avec d'autres parties constitutives du roulement ou immédiatement voisines de celui-ci et servant à limiter le déplacement radial de la case. 



   Plus spécialement , lorsqu'une telle cage ordinaire est utilisée pour équiper une tête de bielle ou un excentrique , la vitesse circonférentielle imprimée à la cage n'est pas constante et provoque des constraintes supplémentaires entre les aiguilles à roulement et la cage; mais, surtout, la cage étant animée, dans son ensemble, d'un mouvement autour d'un axe non confondu avec son axe propre, en fonctionnement, celle-ci s'appuie, soit sur des parties.du chemin de roulement, soit sur des parties voisines de celui-ci et y provoque des usures. 



   Dans tous ces cas, par l'utilisation de cages conformes à celles- ci-dessus définies, l'usure des parties frottantes des roulements est réduite et la longévité des mécanismes comportant de telles cages est considérablement augmentée. 



   La présente invention englobe les pièces mécaniques comportant de telles cages ainsi que les mécanismes, machines et installations comportant, au moins, un roulement à aiguilles équipé avec une telle cage. 



   Comme exemples de mise en oeuvre des procédés ci-dessus définis d'incorporation- de soufre ou de phosphore dans les parties frottantes d'une cage de roulement, les suivants vont être décrits : 
1  Incorporation de soufre. 



   Le soufre est incorporé par le procédé connu sous le nom de procédé " Sulfinuz" suivant lequel une couche sulfurée est formée par traitement au bain de sel de la surface traitée, à une température de 5600 à 5800 C. 

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   2 . Incorporation de phosphore* 
Une couche mince de   phosphate   de fer et de manganèse est formée dans une solution de sel convenable par le   procédé   connu sous le nom de procédé "Parkolubrite" qui comporte une immersion dans une solution de sel oonvenable à une température légèrement inférieure à la température d'ébullition. 



   Les dessins ci-joints, donnés à titre d'exemples, et qui ne sauraient, en aucune façon limiter la portée de la présente invention, montrent deux applications de l'invention 
La première se réfère à une cage de roulement conforme à celle décrite dans la demande de brevet belge déposée par les Demandeurs le 22 Juillet 1954 pour : "Oage de roulement à éléments cylindriques de roulement" sous le N  416.329 et accordée le 22 Janvier   1955   sous le N  530.574 et à laquelle la présente invention   @   est appliquée* 
La seconde   application   se réfère   à   une bielle de moteur montée sur un arbre vilebrequin et un axe de piston, la tête et le pied de ladite bielle étant équipés de cages conformes à l'invention. 



   Dans ces dessins : 
Les figures 1 à 4 correspondent à une cage conforme à celle des figures 1 à 4 du brevet belge N  530.574 du 22 Juillet      1954 des Demandeurs, brevet ci-dessus rappelé et les figures 5 à 7   à   une bielle de moteur pourvue de telles cages. 



   Dans le premier groupe de ces figures 
La figure 1 montre, en perspective, l'ensemble de ladite cage qui est constituée par deux rondelles latérales de butée, et oe, avant le montage des aiguilles et des éléments d'assemblage. 



   La figure 2 est une vue perspective partielle de l'une des rondelles de butée et de l'un des bossages allongés formant une portion d'entretoise. 



   La figure 3 montre, en perspective,   aussi,   un autre détail 

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 de la même rondelle de butée. 



   La figure 4 montre, en perspective, un autre mode de réalisation d'une portion d'entretoiae. 



   Dans le second groupe de figures, la figure 5 est une coupe axiale longitudinale de la bielle   considérée.   



   La figure 6 est une vue de   cote   de la même bielle, la tête et le pied étant figurés en coupe. 



   La figure 7 montre, à échelle   agrandie, la   tête de bielle de la figure 5. 



   Dans ces diverses figures, les mêmes signes de référence désignent les mêmes éléments. 



   Figures 1 à 4, la cage de roulement représentée est constituée à l'aide de deux rondelles de butée 1 dont chacune porte des protubérances 3 pourvues, latéralement, de faces cylindriques circulaires 3-3 qui enrobent, partiellement, les extrémités de chaque aiguille de roulement, les aiguilles de roulement n'étant pas représentées dans cette figure. 



   Les rondelles de butée 1 sont correctement maintenues entre elles grâce aux protubérances 4 qui forment corps avec elles et sont en contact bout   à   bout par leurs faces frontales 5. 



   Les aiguilles de roulement sont aussi correctement maintenues avec un intervalle minimum entre elles grâce aux! protubérances 2. 



   Conformément à la présente invention, la résistance au frottement de cette cage au cours de son fonctionnement a été améliorée par un traitement soit. de sulfuration soit de phosphoration ce sa surface sylindrique S représentée en grisé dans ces figures 1 à 4. 



   Dans les figures 5 à 7, la:tête 6 et le pied 7 d'une bielle 8 de moteur sont équipés avec des cages à aiguilles 9 et 10 similaires à la cage des figures 1 à 4 et dont les surfaces cylindriques 11 et 12 ont été traitées soit par sulfuration soit par   phoaphoration   en vue d'augmenter leur résistance au frottement. 

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 13 et 1.1. sont lefi ),igiCL110fi den caj¯;e i> 0 et 10* 
Figure 7, pour la   clarté   du dessin, les   rondelles de   butée de la cage 9 ont été   lion   en contact avec le logement de ces   cages   dans la tête 6 de la bielle; mais, bien entendu, les têtes de ces rondelles sont en contact avec cet   alésage   
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 par leur surface 11 tra-itoe coriCorm6ment à la présente invention*

Claims

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1.- Cape on matériau ferreux destinée à maintenir des aiguilles de roulement dans un roulement à aiguilles, cette cage étant caractérisée par le fait que, au moins, une de ses parties frottantes présente un comportement au frottement supérieur à celui du matériau ferreux qui la constitue.

2.- Cage conforme à celle définie dans la revendication 1, caractérisée par le fait.que, au moins, une portion de ses parties frottantea comporte un revêtement rapporté établi en une matière ayant, au frottement, un comportement au moins supérieur à celui du matériau ferreux constitutif de ladite cage.

3.- Cage conforme à celle définie dans la revendication 2, caractérisée par le fait que, dans ses parties superficielles frottantes, elle contient, au moins, un corps améliorant son comportement au frottement.

4. - Cage conforme à celle définie dans la revendication 3, caractérisés par le fait que ce corps est un composé à base de soufre.

5. - Cage conforme à celle définie dans la revendication 3, caractérisée par le fait que ce corps est un composé à base de phosphore.

6. - Procédé d'obtention d'une cage conforme à l'une de celles définies dans les revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que les parties frottantes de la cage sont soumises à un traitement améliorant leur comportement au frottement, ce traitement étant exécuté sur lesdites parties frottantes alors que celles-ci sont complètement usinées, ledit traitement étant réalisé dans des conditions telles que, en cas de modifications de formes géométriques de ladite cage résultant de ce traitement, ces modifications sont compatibles avec l'utilisation ultérieure de la cage.

7.- Procédé d'obtention d'une cage conforme à l'une de celles définies dans les revendications 3 à 5 , caractérisé par le <Desc/Clms Page number 9> fait que les parties frottantes de la cage destinées à être soumises au frottement sont initialement usinées à des ootes différentes des cotes finales que doivent présenter lesdites parties, ces dernières étant, alors, soumiae's à l'exécution du traitement d'amélioration de leur comportement au frottement, ce traitement étant exécuté de manière telle qu'à son achèvement, lesdites parties présentent les dimensions mêmes d'utilisation de la cage.

8.- Pièce mécanique équip6e d'une cage conforme à l'une de celles définies dans les revendications 1 à 5 et dans laquelle ladite cage est soumise à la fois à une rotation propre autour de son axe géométrique et animée simultanément d'un mouvement de rotation autour d'un axe.

9.- Bielle de moteur, caractérisée par le fait qu'elle comporte une cage de roulement conforme à l'une de celles ' définies dans les revendications 1 à 5.

10*-Pièce mécanique, mécanisme, machine et installation comportant, au moins, un roulement à. aiguilles équipe avec une cage conforme à l'une de celles définies dans les revendications 1 à 6.