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Des cages de nombreux types ont déjà été établies pour des roulements à éléments mobiles cylindriques allongés et, en particulier, pour des roulements à aiguilles.
Lors du maniement d'une telle cage hors de son logement, les éléments de roulement doivent être retenus dans leurs alvéoles,) sinon ils s'éparpillent.
La présente invention vise précisément cette retenue des éléments de roulement dans leurs alvéoles* pour répondre aux nécessités de la pratique, il est nécessaire que cette retenue subsiste après une longue durée de fonctionnement du roulement, c'est-à-dire compte tenu des usures-
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qui se produisent inévitablement
La présente invention a pour objet la réalisation d'une cage répondant à ces conditions, donc d'une cage pourvue de moyens sûrs et précis de retenue de chacun de ses éléments mobiles de roulement, de sorte que, lors de son extraction de son logement, chacun des éléments mobiles de roulement reste en place ;
elle a, également, pour objet la réalisation d'une cage dans laquelle le nombre de ces éléments cylindriques mobiles est aussi élevé que possible, compte tenu du diamètre du chemin de roulement et du diamètre de chacun de ces éléments mobiles.
Dans ces cages, ces éléments cylindriques de roulement peuvent être de toute nature : notamment des aiguilles à roulement.
Suivant la présente invention, dans une cage à éléments cylindriques de roulement pourvue d'alvéoles parallèles à son axe dont chacun reçoit un élément cylindrique mobile de roulement, chaque barrette de séparation de deux alvéoles successifs est pourvue de moyens de retenue de ces deux éléments qui limitent les déplacements de ceux-ci dans le sens radial tant vers l'intérieur, que vers l'extérieur, lors de la manutention de la cage isolée de son logement.
Ces moyens de retenue sont constitués par des saillies établies avant toute introduction des éléments mobiles le long des bords longitudinaux de chaque barrette.
Ces saillies sont réalisées par formage à froid, en particulier par découpage.
Suivant la présente invention, de nombreuses cages- de. roulement peuvent être établies conformément aux principes ci-dessus définis ; parmi celles-ci, à titre d'exemples et à ce titre seulement, il y a lieu de signaler celles présentant, au moins, l'une des caractéristiques suivantes :
1 le long de chaque bord longitudinal de chaque barrette, les saillies sont réalisées seulement sur une partie de la longueur de cette barrette*
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2 les portions de barrettes adjacentes aux anneaux situées aux deux extrémités de la cage ne sont ni pourvues de saillies, ni déformées, de manière à ce que les bords de ces portions assurent, par co-opération avec les extrémités de l'enveloppe cylindrique de chacun des éléments de) roulement correspondants, un guidage de ceux- ci aussi efficace que possible en sens tangentiel de la cage.
3 une même barrette est établie avec, au moins, trois paires de saillies.
4 dans la cage formée, les extrémités des saillies ont subi un déplacement radial, les unes vers l'extérieur de la cage, les autres vers l'intérieur de celle-ci.
5 les déplacements en sens radial imprimés aux saillies des barrettes sont tels qu'un certain jeu radial soit établi entre les saillies déviées et les éléments cylindriques mobiles de roule- ment de manière à assurer un libre mouvement de ces derniers pendant tout le cours du fonctionnement du roulement.
6 dans chaque alvéole, en fonctionnement, les éléments cylindriques mobiles de roulement ne sont soumis à aucune contrainte.
7 le long des bords opposés d'une même barrette, les saillies sont a) les unes en face des autres b) alternées les unes par rapport aux autres.
8 la forme générale de la cage est celle d'un tube dont le diamètre moyen de la paroi a une valeur approximativement égale à celle du diamètre moyen' Il de . la couronne des éléments cylindriques mobiles de roulement.
90 le diamètre', de .ce tube est légèrement inférieur au diamètre moyen de la courconne des éléments mobiles.
10 dans les cas où la cage est établie en partant d'une pièce de résistance et d'épaisseur ne lui conférant pas une rigidité diamétrale suffisante, cette rigidité est renforcée par rabattement, d'au moins, l'un de ses bords terminaux, rabattement effectué perpendiculairement à son axe, soit vers l'intérieur, soit vers
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l'extérieur, ce rabattement pouvant former en fonctionnement, face d'appui axial pour la cage.
11 la réalisation de ce tube : a) à nl'aide d'une pièce'tabulaire dont les portions constituant les barrettes et, notamment, les portions de ces barrettes portant les saillies sont diminuées d'épaisseur en conservant ainsi aux parties extrêmes de la cage une épaisseur suffisante pour que l'ensemble de la cage présente la rigidité nécessaire. b) en toute matière ductile, soit métallique, soit autre, et, notamment, en partant Ó) d'un flan en tale embouti à froid, ss) d'un tube étiré à froid et sectionné à la cote voulue. y) d'une bande plane transformée en un tube par formage à froid, les deux extrémités de cette bande pouvant rester libres, mais étant, de préférence, reliées entre elles par tout moyen connu :soudage, brasage, agrafage, enrobage, etc..
12 la matière de départ utilisée pour la confection de la cage est d'une épaisseur.telle que les saillies assurant le maintien des éléments mobiles dans la cage ont une épaisseur du même ordre que celle de la paroi de la cage.
13 la constitution de la cage à l'aide d'une pièce tubu** laire d'épaisseur supérieure à celle des barrettes et dont l'épaisseur est réduite dans cette partie d'établissement des barrettes par tout moyen approprié, par exemple, par enlèvement de matière.
14 l'établissement de la cage avec plusieurs rangs d'éléments cylindriques de roulement répartis sur la longueur de ladite cage.
Parmi les nombreuses cages pouvant être établies conformé* ment à la présente invention, il y a lieu de signaler les deux suivantes :
A - Une cage dans laquelle : a) au moins, une portion longitudinale de chaque barrette, portion'pourvue de saillies, est inclinée dans un sens donné autour
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de son axe longitudinal, c'est-à-dire gauchie par rapport à la forme générale de la barrette de manière à ce que l'une des saillies de cette portion de barrette vienne réduire la largeur de l'alvéole ' correspondant attenant à ladite barrette et s'opposer ainsi au libre déplacement vers l'extérieur de l'élément de roulement logé dans ledit alvéole et, en même temps.,, l'une des saillies du bord opposé de ladite barrette vienne, également,
réduire la largeur de l'alvéole attenant au bord opposé de la même barrette et s'opposer ainsi au libre déplacement vers l'intérieur de l'autre élément de roulement adjacent à ce bord opposé de la même barrette. b) au moins, une autre portion longitudinale de la même barrette reliée à la précédente par une partie non gauchie et pourvue de saillies semblables est inclinée en sens contraire de la précédente autour de l'axe longitudinal de ladite barrette, donc, également gauchie de manière à ce que ses saillies viennent réduire les largeurs des mêmes alvéoles, s' opposant ainsi au libre déplacement vers l'intérieur du premier des deux éléments de roulement précédents et au libre déplacement vers l'extérieur du second de ces éléments de roulements c)
l'inclinaison de cette autre portion longitudinale de la même barrette est de même amplitude que celle de.. la -première*
B.= Une cage dans laquelle a) après son formage, sur chaque barrette,' chacune des saillies est seule déplacée, à froid, radialement, par tout moyen connu tel que ployage, cambrage, de manière à être amenée dans une position dans laquelle, en co-opération avec une autre saillie de l'autre, barrette de délimitation du même alvéole, autre saillie semblablement déplacée elle s' oppose, à l'échappement, hors de son alvéole, de l'élément cylindrique mobile de roulement monté entre ces deux barrettes.
b) sur l'ensemble des barrettes, ces déplacements radiaux des saillies seules sont effectués de manière telle que certaines de ces saillies soient tournées vers l'intérieur de la cage en surplombant
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en sens radial, et vers l'intérieur de la cage, l'enveloppe cylin. drique de chaque élément de roulement pour s'opposer à l'échappement de cet élément cylindrique vers l'axe de la cage, pendant que d'autres de ces saillies soient tournées vers l'extérieur pour surplomber en sens radial, vers l'extérieur de la cage, l'enveloppe cylindrique de chaque élément de roulement, s'opposant ainsi à l'échappement de cet élément cylindrique vers l'extérieur de la cage.
La présente invention vise également des modes de montage des éléments cylindriques de roulement dans les alvéoles d'une cage conforme à l'invention, modes suivant lesquels ces éléments sont montés dans leurs alvéoles : a) avant toute déformation locale des barrettes et en effectuant ces déformations après mise en'place des éléments cylindriques mobiles de roulement, ou bien, b) en introduisant ces éléments cylindriques entre des barrettes dont les saillies sont préformées au point de vue déformations, mais qui laissent un passage suffisamment libre pour cette introduc- tion des éléments de roulement et celle-ci réalisé, en achevant ensuite les déformations locales des barrettes, ou bien c) par forcement entre les portions saillantes des barrettes localement déformées.
Une cage réalisée suivant l'invention présente l'avantage d'assurer un guidage extrêmement précis en sens circonférentiel des éléments cylindriques de roulement et un fonctionnement exempt d'usure préjudiciable aux éléments mobiles en agissant sur l'extré- mité de leur enveloppe cylindrique*
L'invention permet'aussi d'établir, par découpage de parois minces, des alvéoles rapprochés les uns des autres, constituant ainsi une cage pourvue d'un grand nombre d'éléments mobiles et ayant donc une capacité de charge supérieure à celle des cages d'autres types connus.
Elle permet, de plus, d'assurer un maintien très efficace
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Ces éléments mobiles dans leurs alvéoles, maintien qui n'est prati- quement pas affecté par l'usure normale qui se produit à l'intérieur du roulement. "
De plus, cette cage peut être établie avec une rigidité accrue tout en étant constituée de parties à parois minces laissant subsister des vides entre les éléments mobiles, vides utilisables pour l'établissement d'une réserve de lubrifiant.
Les dessins schématiques ci-joints donnés à titre d'exemples et qui ne sauraient en aucune façon limiter la portée de la présente invention montrent deux cages de roulement établies conformément aux principes ci-dessus définis-
Dans ces dessins :
Les figures 1 à 4 se rapportent à l'une de ces cages.
La figure 1 est, dans sa partie supérieure, une coupe longitudinale faite suivant le plan I-I de la figure 2 à travers la première de ces cages de roulement et, dans sa partie inférieure, une vue longitudinale extérieure de la même cage de roulement*
La figure 2 est une coupe transversale de cette même cage de roulement, cette/soupe étant faite suivant l'un des plans 11-il de la figure 1.
La figure 3 montre, à échelle agrandiepar rapport à celle des figures 1 et 2, une coupe transversale partielle de la même cage de roulement, cette coupe étant faite suivant l'une des lignes 111-111 de la figure 1.
La figure 4 est, comme la figure 3, une coupe transversale, partielle de la même cage de roulement, cette coupe étant faite suivant la plan IV-IV de la figure 1.
Les figures 5 à 8 se rapportent à la seconde des cages sus-visées.
La figure 5 est, dans sa partie supérieure, une coupe longitudinale faite à travers cette deuxième cage de roulement et, dans sa partie inférieure, une vue longitudinale extérieure de cette même cage,
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La figure 6 est une coupe transversale de cette même cage de roulement, cette coupe étant faite' suivant l'un des plans VI-VI de la figure 5.
La figure 7 montre, à échelle agrandie par rapport à celle des figures 5 et 6, une coupe transversale partielle de la même cage de roulement, cette coupe étant faite suivant l'un des plans VII-VII de la figure 5.
La figure 9 est, comme la figure 7, une coupe transversale partielle de la même cage de roulement, cette coupe étant faite
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suivant l'un des plans '7111-vIII de la figure 5.
Dans les diverses figures, les mêmes numéros de référence désignent les mêmes éléments.
Figs. 1 à 4 : 1 est une cage à éléments cylindriques de roulement
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3,8., 3,b, c...... 2n montés dans des alvéoles 3ai j±b, 3c ...... ln parallèles à son axe x-x.
Ces alvéoles 3a, ,b, -'n sont séparés les uns des autres par des barrettes 4a, 4b 4c......4,n. Chacune de ces barrettes 4a par exemple, est pourvue de moyens de retenue des deux éléments cylindriques de roulement 2a-2b adjacents à- ladite barrette; ces moyens de retenue limitent les déplacements de ces éléments 2a, 2b dans le sens radial, tant vers l'intérieur que vers l'extérieur, lors de toute manipulation de la cage isolée de son logement.
Ici, ces moyens de retenue sont constitués par des saillies disposées par paires et opposées sur les bords latéraux de chaque
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.,)arrette; par exemple, sur la barrette 4a , ces saillies sont 5?'- , 5 . 6, 5- 6â , sur les bords 7a et 8a de la barrette '""'et *"c a -a a ***a 4a.Ces saillies sont obtenues, par exemple, par découpage à froid de la matière constitutive de la cage, matière qui peut être métallique et soit à l'état d'un flan métallique, soit à l'état de manchon.
De la sorte, sur chaque barrette :la , par exemple, chacune
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de ces paires de saillies 54 - 6l' 2: - 6, 5y, - 6ysoo,,,ocoz,,.rer3pond
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à une portion longitudinale 9Óa, 9ssa, 9#a de 'la barrette à laquelle -a -a -a cette paire appartient)*
Chacune de ces portions logitudinales de barrette ainsi pourvue de saillies est inclinée dans un sens donné autour de son axe longitudinal (voir Fig. 3) c'est-à-dire gauchie par rapport à la barrette à laquelle elle appartient afin que l'une des saillies 5Óa de cette portion 9Ó a de barrette vienne réduire, vers l'intérieur de la cage, le/largeur de l'alvéole 3a correspondant et s'opposer ainsi au libre déplacement;
, vers l'intérieur, de l'élément de roulement 2a logé dans ledit alvéole et,en même temps, la saillie correspondante 6 du bord opposé de la même portion longitudinale
9Ó de ladite barrette vient réduire la largeur de l'alvéole a attenant au bord opposé de la même barrette ¯4 et s'opposer ainsi au libre déplacement vers l'extérieur de l'autre élément de roulement 2b adjacent à ce bord opposé de la même barrette.
La portion longitudinale suivante 1: de la même barrette reliée à la précédentepar une partie non gauchie est pourvue de saillies 2ssa, 6ssa identiques aux saillies 5Óa,6Óa et est inclinée en sens contraire du précédent autour de l'axe longitudinal de ladite barrette 4a (voir Fig. 4), donc, également gauchie, de manière à ce que ses saillies 5ssa,6ssa, viennent réduire les largeurs des mêmes alvéoles 3a, 3b s'opposant ainsi au iibre déplacement, vers l'extérieur, du premier 2a des éléments de roulement précédents et au libre déplacement vers l'intérieur du second élément 2b de roulement.
L'inclinaison de cette portion longitudinale 9 de cette barrette 4 a sensiblement la même amplitude que celle de la première portion 9Óa de la barrette 4a. a
Les barrettes successives 4a , 4b, 4c...... étant ainsi établies et leurs portions longitudinales successives pourvues de saillies tant ainsi gauchies alternativement dans des sens opposés, deux saillies en regard 5Ón-5Óa .......
des portions longitudinales correspondantes de' ces barrettes adjacentes 4n, 4a de délimitation
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d'un alvéole 3a s'opposent à tout déplacement, vers l'intérieur, de l'élément de roulement 2a logé dans cet alvéole et les deux saillies en regard suivantes 6ssn-6ssa des portions longitudinales suivantes des mêmes 'barrettes 4n-4a s'opposent à tout mouvement, vers l'extérieur, du même élément de roulement 2a.
De la sorte, par les saillies qui se trouvent en regard de lui sur une partie de sa longueur, chaque élément de roulement tel que 2a se trouve, sur toute sa longueur, contenu et guidé, dans son alvéole 3a, en position parallèle à l'axe du roulement sans pouvoir s'échapper de cet alvéole, soit vers l'intérieur, soit vers l'extérieur.
Figures 5 à 8, 11 est une cage dont les éléments cylindri- ques de roulement 12a -12b...... 12n sont logés dans des alvéoles 13a, 13b...... 13n parallèles à son axe y-y; ces alvéoles 13a, 13b...... 13n sont séparés les uns des autres par des barrettes 14a-14b...... 14n.
Chacune de ces barrettes telle que 14b est pourvue de moyens de retenue des éléments de roulement adjacents 12a-12b dans le sens radial tant vers l'intérieur que vers l'extérieur, lors de toute manutention de la cage 11 hors de son logement.
Dans ces figures 5 à 8, sur chaque barrette telle que 14a, ces moyens de retenue sont constitués par des saillies 15ssa, 16Óa -a -a établies par paires de distance en distance le -long des bords longitudinaux 17a-18a, de cette barrette 14a de la cage.
De la sorte, chacune de ces paires de saillies correspond à l'une des portions longitudinales 19Óa, 19ssa, 19 de la barrette 19a, à laquelle elle appartient.
Dans la.paire de saillies 14a de la barrette 15Óa-16Óa chacune des saillies est, après sa formation, déplacée à froid radialement par tout moyen connu ! ployage, cambrage, etc. de manière à être amenée dans une position dans laquelle, en co-opération avec une autre saillie de l'autre barrette de délimitation du même alvéole, elle s'oppose, à l'échappement de la cage, de l'élément cylindrique mobile de roulement interposé entre ces deux saillies.'
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Sur chacune des barrettes, 14a,par exemple, ces déplace- ments radiaux des saillies seules sont effectués de manière telle que les saillies d'une paire 15Óa- 16Óa soient tournées vers l'extérieur de la cage, surplombant, en sens radial vers l'extérieur de la cage,
l'enveloppe cylindrique de l'élémemt de roulement corres- pondant 12b pour s'opposer à l'échappement de cet élément vers l'extérieur de la cage en coopération avec 15Óa de 14b pendant que les saillies de la paire suivante 15ssa- 16ssa sont tournées vers -a -a l'intérieur pour que 16a surplombe, en sens radial, vers l'intérieur de la cage, l'enveloppe cylindrique de ce même élément de roulement, s'opposant ainsi à son échappement vers l'intérieur de la cage en coopération avec 15ssb de 14b.
Le long des bords opposés d'une même barrette, les saillies d'une paire de saillies peuvent être a) soit les unes en faces des autres, ou bien, b) alternées les unes par rapport aux autres le long de cette barrette*
Comme il a été dit, qu'une cage conforme à la présente-, invention soit de l'un ou de l'autre des types ci-dessus décrits, cette cage peut présenter, au moins, l'une des caractéristiques additionnelles suivantes :
a) les portions 21k, (fig. 1), 31k (fig. 5) des barrettes telles que 4k (fig. 1) 14k (fig. 5) adjacentes aux anneaux se trouvant' aux deux extrémités de la cage ne sont ni pourvues de saillies, ni gauchies, mais laissées dans leur état initial de manière à ce que les bords 22k-23k (fig. 1), 32k-33k (fig. 5) de ces portions terminales des barrettes assurent, en coopération avec les extrémités de l'enveloppe cylindrique de chacun des éléments de roulement correspondants, un guidage latérale de chacun de ces éléments, guidage aussi efficace que possible en sens tangentiel de la cage, b) la forme générale de chacune des .cages représentées :
1, 11 avant les déformations locales des barrettes est celle d'un
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tube dont le diamètre moyen de la paroi a une valeur approximativement égale à celle du diamètre moyen de la couronne des éléments cylindriques mobiles de roulement. c) le diamètre de ce tube est légèrement inférieur à ce diamètre moyen de la couronne des éléments mobiles. d) la rigidité de la partie tubulaire de la cage est renforcée par un rabattement 24 (fig. 1) ou 34 (fig. 5) de l'un de ses bords terminaux, rabattement effectué perpendiculairement à son axe dans les figures 1 et 5, ce rabattement est effectué vers l'extérieur? il constitue, en même temps, en fonctionnement, face d'appui axial de la cage.
e) la cage 1 est constituée par une pièce tubulaire dont les portions constituant les'barrettes peuvent être diminuées d'épaisseur en conservant ainsi aux parties extrêmes de la cage une épaisseur suffisante pour que l'ensemble de la cage présente la rigidité nécessaire.
La matière de formation de la pièce tubulaire constitutive de la cage, peut être toute matière ductile, soit métallique, soit autre
Dans le cas où cette pièce tubulaire est métallique, elle peut être réalisée en partant : a) d'une tôle emboutie à froid, b) d'un tube étiré à froid et sectionné à la cote voulue, c) d'une bande plane transformée en un tube par'formage à froid, les deux extrémités de cette bande pouvant rester libres, mais étant, de préférence, reliées entre elles par tout moyen connu : soudure, brasage, agrafage, enrobage, etc.
Dans les figures 3, 4, 7, 8, il est montré que les déplacementsensens radial imprimés aux saillies des barrettes ont été tels qu'un certain jeu radial a été établi entre les saillies déviées et les éléments mobiles de roulerent, de même, à leurs extrémités, ces/éléments mobiles de roulement Dont exempts de toute contrainte
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Le libre mouvement de chaque élément de roulement dans son alvéole est donc assuré pendant tout le cours du fonctionnement du roulement*
Figure 1, chaque barrette représentée est établie avec trois paires de saillies opposées;
Figure 5, chaque barrette est établie avec quatre paires de saillies.
Dans les dessins, aussi, les.barrettes et les saillies assurant le maintien des éléments mobiles dans la cage ont une épaisseur du même ordre que celle de la paroi de la cage.
Aussi., les cages de ces dessins peuvent être réalisées à l'aide d'un flan en tôle ou d'un tube d'épaisseur similaire à celle d'un tel flan et l'un des anneaux frontaux de chacune de ces cages a été pourvu d'un rabattement de renforcement de la rigidité de ladite cage, rabattement 24 pour la cage 1, rabattement 34 pour la cage 11.
Chacune des cages représentées pourrait également comporter plusieurs rangs d'éléments mobiles de roulement répartis sur sa longueur* pour le montage d'une cage conforme à la présente invention, les éléments cylindriques de roulement peuvent être, introduits dans les alvéoles : a) soit avant toute déformation locale des barrettes et en effectuant ces déformations après mise en place des éléments cylin- driques mobiles de roulement, b) soit en introduisant ces éléments cylindriques entre des barrettes préformées au point de vue déformations, mais qui laissent un passage suffisamment libre pour cette introduction des éléments de roulement et, l'introduction de ces éléments réalisée, en achevant ensuite les déformations locales des barrettes. c) par forcement entre les portions saillantes des barrettes localement déformées*