CH383090A - Dispositif de guidage d'un organe mobile - Google Patents

Description

      Dispositif    de guidage d'un     organe    mobile    L'invention se rapporte aux dispositifs de gui  dage d'un organe mobile qui comprennent au moins  un rail ainsi qu'au moins un patin associé audit rail.  De tels dispositifs de guidage sont couramment ren  contrés, en particulier, dans l'es machines-outils, dans  les     appareils    de mesure     (micromètres,    bancs d'opti  que), dans les machines à     imprimer,    dans les métiers  à filer ou tisser, dans les monte-charge et ,ascenseurs,  ainsi que dans de nombreux autres domaines de l'in  dustrie.  



  Dans les dispositifs de guidage de ce genre, il y  a lieu de réduire le plus possible les frottements entre  patin et rail. Dans ce but, on dispose souvent entre  le patin et le rail des galets montés sur des axes por  tés par le patin ; mais il existe encore, dans ces con  ditions, une résistance notable à l'avancement.

   C'est  pourquoi on a aussi proposé d'intercaler entre le  patin et le rail une série de billes libres roulant à la  fois dans l'une et l'autre de deux rainures Longitu  dinales opposées à section en arc de cercle prati  quées respectivement dans le patin et dans le rail et  définissant entre elles un conduit longitudinal à sec  tion     pseudo-circulaire    s'étendant de part et d'autre  de la région centrale du patin, un canal de récupé  ration des billes étant prévu dans le corps du patin  pour ramener les billes d'une extrémité à l'autre  dudit conduit.  



  Ces dispositifs de guidage à billes ont apporté  un progrès. Ils ne sont cependant pas sans inconvé  nients. Comme on le comprend, en effet, la région  de contact entre une bille et chacune des rainures  qui emprisonnent celle-ci est, en fait,     limitée    à une       surface    ponctuelle ; par conséquent, les efforts exer  cés entre le patin et le rail sont pratiquement repor  tés sur un certain nombre de surfaces ponctuelles  dont la superficie totale est très réduite. Il s'ensuit  que ces dispositifs de guidage à billes s'usent très    rapidement et sont incapables de supporter des ef  forts élevés.

   On notera aussi que, dans le cas où de  tels dispositifs fonctionnent à     grande    vitesse, les  billes risquent d'être     sollicitées    à des fréquences de  vibration voisines de leur fréquence propre de réso  nance, ce qui peut être à l'origine de graves dété  riorations.  



  L'invention a pour objet un dispositif de guidage  résistant à l'usure, capable de supporter des charges  considérables, et     suceptible    de fonctionner à vitesse  élevée sans risque de vibration parasite.  



  Ce dispositif comprend au moins un rail ainsi  qu'un patin associé audit rail et est caractérisé par  le fait que le rail présente sur toute sa longueur une  rainure longitudinale ayant une section en forme de  triangle, et le patin présentant lui-même une rainure  longitudinale opposée de même section que celle de  la rainure du rail et s'étendant d'un point situé au  voisinage d'une extrémité du patin jusqu'en un point  situé au voisinage de l'autre extrémité de     ce        patin,     de manière que les rainures opposées du rail et du  patin     définissent    entre elles un conduit longitudinal  à section     quadrilatérale    s'étendant de part et d'autre  de la région médiane du patin,

   ledit conduit longitu  dinal contenant une série de rouleaux dont les axes  sont disposés alternativement perpendiculairement à  l'une et à l'autre face     de    la même rainure, le dia  mètre de ces rouleaux étant égal au côté de la sec  tion quadrilatérale du conduit formé des deux rai  nures et leur hauteur légèrement inférieure audit  côté, tandis qu'un canal de récupération des rou  leaux, ménagé dans le corps du patin, fait communi  quer l'une avec l'autre les deux extrémités du con  duit     longitudinal,

      lequel canal de     récupértaion    pré  sente à cet     effet    une section de même forme que  celle dudit conduit     longitudinal    et légèrement supé  rieure à     celle-ci.         Grâce à la disposition     alternativement    croisée  des rouleaux, le jeu latéral entre patin et rail est  nul     puisque    les rouleaux en contact de roulement  avec une face d'une rainure empêchent le déplace  ment latéral dans un sens, tandis que les rouleaux en  contact de roulement avec l'autre face de la même  rainure empêchent le déplacement latéral dans l'autre  sens.  



  A titre d'exemple et en référence aux dessins       annexés    est     représentée    une forme     d'exécution    parti  culière de l'objet de l'invention  la     fig.    1 est une vue latérale du dispositif de  guidage selon cette forme d'exécution ;  les     fig.    2, 3 et 4 sont des coupes transversales,  respectivement selon les lignes     II-II,        III-III    et  IV-IV de la     fig.    1 ;  les,     fig.    5 et 6 représentent, à plus grande échelle,  deux coupes transversales du conduit longitudinal  formé entre le rail et le patin;

    la     fig.    7 illustre la disposition des rouleaux cy  lindriques dans la rainure longitudinale du rail;  la     fig.    8 représente en perspective le     dispositif     de la     fig.    1 avec arrachement de certaines parties.  Le dispositif de guidage représenté comprend  au moins un rail 10 ainsi qu'au moins un patin 11  associé audit rail.  



  Le rail 10 présente sur toute sa longueur une  rainure longitudinale 12 ayant une section en forme  de triangle rectangle isocèle dont l'angle droit est  situé au fond de la rainure. Ce fond de la rainure  est dégagé par une petite gorge 13     (fig.    2 à 7).  



  Le patin 11 comprend une semelle inférieure  15 en forme de parallélépipède, réalisée en acier  trempé, dans laquelle est pratiquée une rainure lon  gitudinale 16 opposée à la     rainure    12 du     rail    et  ayant la même     section    que     celle-ci,    avec également  une petite gorge de dégagement 17 au fond de cette  rainure     (fig.    2, 5 et 6).

   Cette semelle 15 est assem  blée à deux     flasques    18 en acier ordinaire qui se  raccordent l'un à l'autre selon un plan confondu  avec le plan bissecteur de la     rainure    16 de la semelle       (fig.    2 à 4), et qui s'emboîtent sur cette semelle  selon la face supérieure 19 ainsi que selon les deux  faces     d'extrémité    20 de cette semelle.

   L'assemblage  des     flasque    18 l'un à l'autre est assuré par un boulon  21 ainsi que par deux ergots 22 portés par l'un des       flasques    et s'emboîtant dans des évidements corres  pondants de l'autre     flasque.    L'assemblage des flas  ques 18 à la semelle 15 est réalisé par deux ergots       cylindriques    23 que porte la semelle respectivement  sur ses deux faces d'extrémité 20, chacun de ces  ergots 23 étant emprisonné dans une cavité à section  carrée formée par le rapprochement de deux évide  ments opposés 24 pratiqués respectivement dans les  deux flasques 18     (fig.    3).

   Les parties d'extrémité 25  des deux flasques sont conformées de     manière    que  leur     assemblage    présente un     prolongement    à section  triangulaire 26 qui     descend    dans la rainure 12 du  rail 10     (fig.    4). Chacun des flasques 18 présente une  gorge 30 en boucle qui va d'une face 20 à l'autre    face 20 de la semelle ; cette gorge a une section en       forme    de     .triangle    rectangle isocèle. Les côtés de  chacune de ces gorges 30 viennent respectivement  se raccorder tangentiellement à l'un des côtés de la  rainure 16 de la semelle et au côté adjacent de la  rainure 12 du rail.  



  Les rainures opposées 12 et 16 du rail 10 et de  la semelle 15 définissent entre elles un conduit rec  tiligne 32 à section carrée qui s'étend de part et  d'autre de la région centrale du patin 11 ; les gorges  opposées 30 des flasques 18 définissent entre elles  un canal courbe à section carrée 33 formé dans le  corps du patin 11 et faisant communiquer l'une avec  l'autre les deux extrémités du conduit longitudinal  32     défini    entre la semelle et le rail ; la section de  ce canal est légèrement supérieure à celle du conduit  longitudinal 32.  



  Le conduit longitudinal 32 contient une série de  rouleaux cylindriques comprenant des rouleaux 35  dont l'axe est disposé perpendiculairement à une face  de la rainure 12 du rail, alternés avec des rouleaux  36 dont l'axe est disposé     perpendiculairement    à  l'autre face de la même rainure 12     (fig.    7). Le dia  mètre de     ces    rouleaux est choisi égal au     côté    de la  section carrée du conduit     longitudinal    32 formé  entre le patin et le rail, tandis que leur hauteur  axiale est choisie légèrement inférieure au côté de  cette section carrée.  



  Le canal courbe à section carrée 33 formé dans  le corps du patin contient également des rouleaux à  axes croisés tels que 35 et 36.  



  Ainsi, les rouleaux 35 et 36 peuvent, lors d'un  déplacement du patin 11 sur le rail 10, rouler libre  ment dans le conduit longitudinal 32 défini entre les  rainures 12 et 16 du rail et du patin. Ces rouleaux  s'appuient, en effet, par deux génératrices diamétra  lement opposées, sur deux faces opposées du con  duit     longitudinal    32, tandis qu'il     subsiste    un léger  jeu 40     (fig.    5 et 6) entre leurs faces transversales et  les deux autres faces opposées du conduit 32. Les  dégagements de fond de rainure 13 et 17 facilitent  ce roulement.

   Les rouleaux 35 et 36 parcourent  ainsi tout le conduit longitudinal 32, de l'une à  l'autre des extrémités 41 et 42 de     celui-ci    ; en sup  posant, par exemple, que le patin 11 se déplace sur  le rail     fixe    10 selon la     flèche    43 de la     fig.    1, les  rouleaux 35 et 36 se déplacent dans le conduit 32  selon la flèche 44. Parvenus à l'extrémité 42 de ce  conduit, ils sont poussés par les rouleaux suivants  et continuent leur course dans le canal de récupé  ration 33 (flèches 45) ; ils retournent ainsi à l'extré  mité 41 du conduit 32. Si le déplacement du patin  11 se poursuit les mêmes rouleaux 35 et 36 effec  tuent alors un second parcours du conduit 32 dans  le sens indiqué ci-dessus.

   Si le sens de déplacement  du patin 11 s'inverse, le sens de déplacement de la  série de rouleaux 35 et 36 s'inverse lui-même immé  diatement.  



  Un tel dispositif de guidage présente, du fait de  la perfection du roulement des rouleaux 35 et 36      dans les rainures 12 et 16, un rendement bien supé  rieur aux dispositifs de guidage par rail et patin pré  cédemment connus ; les     efforts    à l'avancement sont  pratiquement éliminés.  



  Au lieu de prévoir des trous tels que représentés  en 50 et 51     (fig.    1) pour assurer respectivement la  fixation du rail     et    du patin à des organes fixe et mo  bile (ou inversement), on pourra également prévoir  que le rail et le patin forment corps respectivement  avec lesdits organes.  



  On ajoutera que le patin 11 peut, au lieu d'être  réalisé en trois pièces, être réalisé seulement en deux  pièces se raccordant selon un plan confondu avec le  plan bissecteur de la rainure pratiquée dans ce patin  la semelle 15 sera ainsi remplacée par deux parties  formant corps respectivement avec les     flasques    18.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif de guidage d'un organe mobile, com prenant au moins un rail ainsi qu'un patin associé audit rail, caractérisé en ce que le rail présente sur toute sa longueur une rainure longitudinale ayant une section en forme de triangle, et le patin présentant lui-même une rainure longitudinale opposée de mê me section que celle de la rainure du rail et s'éten dant d'un point situé au voisinage d'une extrémité du patin jusqu'en un point situé au voisinage de l'au tre extrémité de ce patin, de manière que les rainures opposées du rail et du patin définissent entre elles un conduit longitudinal à section quadrilatérale s'éten dant de part et d'autre de la région médiane du patin,

   ledit conduit longitudinal contenant une série de rou leaux dont les axes sont disposés alternativement perpendiculairement à l'une et à l'autre face de la même rainure, le diamètre de ces rouleaux étant égal au côté de la section quadrilatérale du conduit formé des deux rainures et leur hauteur légèrement infé rieure audit côté, tandis qu'un canal de récupération des rouleaux, ménagé dans le corps du patin, fait communiquer l'une avec l'autre les deux extrémités du conduit longitudinal, lequel canal de récupération présente à cet effet une section de même forme que celle dudit conduit longitudinal et légèrement supé rieure à celle-ci. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Dispositif de guidage selon la revendication, caractérisé en ce que les rouleaux étant cylindriques, la section des rainures opposées du patin et du rail a la forme d'un triangle rectangle isocèle dont l'angle droit est situé au fond de la rainure, le conduit longi tudinal qu'elles définissent entre elles ayant ainsi une section carrée. 2. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que le canal de récupération se raccorde tan gentiellement aux extrémités du conduit longitudi nal. 3.

   Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que le patin comprend une semelle en forme de parallélépipède dans laquelle est pratiquée la rai nure longitudinale de ce patin, ainsi que deux flas ques qui se raccordent l'un à l'autre selon un plan confondu avec le plan bissecteur de la rainure de la semelle et qui s'emboîtent sur cette semelle selon la face externe ainsi que selon les deux faces d'extré mité de cette semelle, ces flasques présentant chacun une gorge en boucle allant d'une face d'extrémité de la semelle à l'autre face d'extrémité de celle-ci, les gorges des deux flasques assemblés définissent entre elles le canal de récupération. 4.

   Dispositif selon la sous-revendication 3, carac térisé en ce que la semelle est assemblée aux flasques par un ergot qu'elle porte sur chacune de ses faces d'extrémité et qui est emprisonné dans une cavité formée par le rapprochement de deux évidements opposés pratiqués respectivement dans les deux flas ques. 5. Dispositif selon la sous-revendication 3, carac térisé en ce que les parties d'extrémité des deux flas ques sont conformées de manière que leur assem blage présente un prolongement à section triangu laire qui descend dans la rainure du rail de manière à entourer le débouché correspondant du canal de récupération. 6.

   Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que le patin est réalisé par l'assemblage de deux flasques seulement, lesdits flasques se raccor dant selon un plan confondu avec le plan bissecteur de la rainure pratiquée dans ce patin.