Brevet FR2224015A1 — publié le 19741025

222^015 La présente invention est relative aux intercalaires destinés à former une cage pour les rouleaux de paliers à rouleaux, intercalaires utilisables dans des paliers de natures différentes, mais comportant des rouleaux identiques. 5 On connaît déjà des intercalaires à fenêtre destinés à des butées à rouleaux cylindriques. Avec ces intercalaires à fenêtre de type connu qui contiennent chacun un rouleau, le contact entre deux intercalaires consécutifs est prévu suivant des surfaces cylindriques dont les génératrices sont parallèles à l'axe de la 10 butée. Les intercalaires à fenêtre de ce type, possèdent ainsi d'un côté une partie oylindrique convexe et d'un autre côté une partie cylindrique concave. Dans une cage à rouleaux réalisée au moyen d'intercalaires consécutifs, une partie cylindrique conoave coopère avec une partie cylindrique convexe. Le contaot entre les surfaces 15 cylindriques précitées est effectivement réalisé dans une butée à rouleaux, dont les dimensions du chemin de roulement peuvent être calculées à partir de la forme géométrique des intercalaires utilisés. Les mêmes intercalaires à fenêtre de type connu employés dans une butée à rouleaux cylindrique dont le chemin de 20 roulement a des dimensions radiales différentes n'admettent plus alors entre eux une véritable surface de contact. En effet, dans le cas d'une butée dont les dimensions du chemin de roulement sont plus importantes, les intercalaires se touchent sur une simple ligne de contact, qui est la génératrice de la surface de contact prévue la 25 plus éloignée de l'axe de la butée. Inversement, dans le cas d'une butée dont les dimensions radiales du chemin de roulement sont moins importantes, les intercalaires se touchent au niveau de la génératrice de la surface de contact prévue la plus proche de l'axe de la butée. Ces contacts linéaires déterminent une déviation angu-30 laire de l'axe des rouleaux contenus dans ces intercalaires à fenêtre dont les surfaces cylindriques ne sont pas au contact l'une de l'autre. Les rouleaux dont les axes sont alors décalés par rapport à leur position idéale s'usent prématurément• Les intercalaires à fenêtre destinés à former la cage 35 à rouleaux d'un palier à rouleaux suivant l'invention permettent d'éviter cet inconvénient. Quel que soit le diamètre des paliers à rouleaux utilisés, les intercalaires successifs s'appliquent deux à deux suivant une véritable surface de contact. Un avantage supplémentaire des intercalaires à fenêtre suivant l'invention réside dans 40 le fait que ces intercalaires peuvent être utilisés dans tous les 2 2224015 paliers utilisant les mêmes rouleaux, à savoir les butées à rouleaux et les roulements à rouleaux, les intercalaires successifs s'appliquant toujours les uns aux autres suivant une véritable surface de contact, quelle que soit la nature du palier à rouleaux dans lequel 5 ils sont montés. Les intercalaires à fenêtre constituant la cage à rouleaux objet de l'invention sont symétriques par rapport à un plan contenant l'axe du rouleau. Ils possèdent deux portions de surfaces sphériques de même rayon et symétriques par rapport au plan 10 de symétrie de l'intercalaire» ces deux portions étant destinées à réaliser les surfaces de contact entre intercalaires successifs. Dans une cage à rouleaux réalisée au moyen d'intercalaires à fenêtre suivant l'invention, deux types d'intercalaires à fenêtre sont alternativement imbriqués les uns dans les autres. Les 15 premiers présentent des surfaces sphériques concaves, les seconds des surfaces sphériques convexes. Les rayons des surfaces sphériques des intercalaires à fenêtre des deux types sont égaux. Un logement symétrique en portion de surface de révolution ménagé dans chaque intercalaire retient un rouleau inséré à 20 force dans ledit intercalaire par une des deux ouvertures mettant en communication ledit logement et l'extérieur. Pour permettre cette insertion, les intercalaires suivant l'invention seront avantageusement réalisés dans un matériau élastique, par exemple, une matière plastique. Un jeu existe pour permettre à un rouleau un certain dé-25 placement vers l'une ou l'autre des ouvertures de la fenêtre. Le point situé à mi-hauteur de l'axe de révolution du-dit lçgement étant appelé centre du logement, le fait que le centre du logement des intercalaires d'au moins un des deux types précités soit situé à une certaine distance d'une droite joignant les centres 30 des surfaces sphériques précitées fait partie de la présente invention. En effet, dans une cage référentielle composée par un certain nombre d'intercalaires des deux types précédents et définie en outre par un certain angle unique que doivent présenter chacun 35 des axes des logements avec l'axe de la cage référentielle, les centres des logements sont inscrite sur un mêma oeroiê, grâce à uns mise à distance appropriée du centre du logement d'au moins un des deux types d'intercalaires vis-à-vis de la droite joignant les centres de ses surfaces sphériques. 40 Une cage quelconque pour un palier à rouleaux peut être 3 2224015 constituée avec des intercalaires prévus pour une cage référentielle différente. Grâce au déplacement précité permis à chaque rouleau dans son logement, les axes des rouleaux peuvent être amenés suivant le cas d'espèce, ou bien sur un même cône à base circulaire dont 5 l'axe est l'axe de la cage, ou bien sur un même cylindre de révolution centré sur l'axe de la cage, ou bien enfin dans un même plan perpendiculaire à l'axe de la cage. Avec des intercalaires des deux types précités, on peut donc indifféremment constituer des cages à rouleaux pour des butées 10 à rouleaux, pour des roulements à portée cylindrique et pour des roulements à portée conique. Pour mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire, à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif, un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé, 15 sur lequel : - la figure 1 est une vue en plan d'un intercalaire à fenêtre pour rouleau cylindrique d'un premier type suivant l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe suivant II-II de la 20 figure 1 de ce même intercalaire à fenêtre; - la figure 3 est une vue en plan d'un intercalaire à fenêtre pour rouleau cylindrique d'un deuxième type suivant l'invention; - la figure 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de la 25 figure 3 de ce même intercalaire à fenêtre; - la figure 5 est une vue en coupe d'une partie d'un roulement à rouleaux cylindriques et à portée cylindrique, coupe effectuée perpendiculairement à l'axe du roulement; - la figure 6 est une vue en plan d'une partie d'une 30 butée à rouleaux cylindriques dont on a enlevé l'anneau supérieur; - la figure 7 est une vue en plan d'une partie de butée à rouleaux coniques dont on a enlevé l'anneau supérieur; - et la figure 8 est une vue en coupe suivant VIII-VIII de la figure 7. 35 Un intercalaire à fenêtre 1 d'un premier type suivant l'invention est représenté sur les figures 1 et 2. Il comporte un logement 3 de forme cylindrique débouchant à l'extérieur par deux fenêtres 4 et 5. Dans le logement cylindrique 3 est emboîté élasti-quement un rouleau cylindrique 6 dont le diamètre est légèrement 40 supérieur à la largeur des fenêtres 4 ou 5. le rouleau cylindrique 6 4 2224015 doit être enfoncé à force par l'une des fenêtres 4 ou 5 et reste alors emprisonné dans le logement cylindrique 3« La hauteur du rouleau 6 est inférieure à la hauteur du logement cylindrique 3; le rouleau 6 possède donc un jeu axial 7 et 6 dans le logement cy-5 lindrique 3. D'autre part le rayon du logement cylindrique 3 est supérieur au rayon du cylindre 6, ce qui permet un certain déplacement du rouleau cylindrique 6 placé dans le logement 3 vers l'une des fenêtres 4 ou 5. L'intercalaire à fenêtre du premier type possède deux 10 surfaces sphériques convexes 9 et 10 de même rayon symétriques l'une par rapport à l'autre et dont les centres ont été représentés sous les nombres de référence 9a et 10a. Un intercalaire à fenêtre 2 d'un deuxième type suivant l'invention est représenté sur les figures 3 et 4. Les mêmes nombres 15 de référence ont été utilisés pour désigner les parties de cet intercalaire de deuxième type qui sont rigoureusement semblables à celles de l'intercalaire de premier type déjà décrit. L'intercalaire à fenêtre 2 de deuxième type comprend deux surfaces sphériques concaves 11 et 12 de même rayon et symétriques par rapport au centre 20 du logement cylindrique 3. Le rayon de ces surfaces concaves sphériques 11 et 12 est égal au rayon des surfaces sphériques convexes 9 et 10 de l'intercalaire 1 de premier type décrit précédemment. Les intercalaires à fenêtre de premier et deuxième types sont destinés à être imbriqués alternativement les uns dans les 25 autres suivant leurs surfaces sphériques pour constituer des cages à rouleaux de paliers à rouleaux cylindriques. Deux exemples de cages à rouleaux formés au moyen de ces intercalaires sont décrits dans les figures 5 et 6. Sur la figure 5, sont représentées en coupe la bague 30 intérieure 13 et la bague extérieure 14 d'un roulement à rouleaux cylindriques et à portée cylindrique ainsi que trois intercalaires à fenêtre contenant des rouleaux 6 retenus d'un côté par le chemin de roulement intérieur 13a et de l'autre côté par le chemin de roulement extérieur 14a. L'intercalaire à fenêtre 1 est un intercalaire 35 à fenêtre de premier type comme il a été décrit précédemment en référence aux figures 1 et 2. Les intercalaires 2 sont des intercalaires du deuxième type comme il a été décrit précédemment en référence aux figures 3 et 4. Les rayons des chemins de roulement intérieurs et extérieurs 13a et 14a permettent aux rouleaux 6 d'être 40 placés exactement au milieu de leurs logements cylindriques respec 5 2224015 tifs 3 comme exposé précédemment. Sur la partie de butée à rouleaux cylindriques représentée sur la figure 6, seul l'anneau inférieur 15 a été figuré. Celui-ci comporte un chemin de roulement 16 bordé par un épaule-5 ment intérieur 16a et un épaulement extérieur 16b. Trois intercalaires à fenêtre contiennent des rouleaux qui roulent sur le chemin de roulement .6. L'intercalaire à fenêtre 1 est un intercalaire à fenêtre du premier type tel qu'il a été décrit précédemment en référence aux figures 1 et 2, les deux intercalaires 2 sont les inter-10 calaires du deuxième type tel qu'il a été décrit précédemment en référence aux figures 3 et 4. On peut remarquer que les rouleaux 6 situés au milieu de leurs logements cylindriques respectifs 3 ne sont pas placés sur un même cercle moyen de roulement, les rouleaux des intercalaires 2 étant plus proches du centre de la butée que 15 celui de l'intercalaire 1. Dans la butée représentée en partie sur la figure 6, les intercalaires 2 de deuxième type sont guidés par 1'épaulement 16a et les intercalaires 1 de premier type sont retenus radialement et guidés par 1'épaulement 16b. On aurait pu représenter aussi l'utilisation de ces 20 intercalaires de premier et deuxième type dans une cage à rouleaux . de roulements à rouleaux cylindriques et à portées coniques pour lesquels ils sont aussi parfaitement adaptés. En effet, la disposition géométrique de ces intercalaires est alors une position intermédiaire de celle représentée dans les deux exemples de roulements 25 à portée cylindrique de la figure 5 et de la butée à rouleaux de 2a figure 6. Les rouleaux prennent alors leur position idéale, en utilisant le jeu axial permis dans le logement cylindrique et le jeu radial existant entre les surfaces latérales des rouleaux et des chambres respectives. 30 Sur la partie de butée à rouleaux coniques des figures 7 et 8, seul l'anneau inférieur 17 a été représenté. Celui-ci présente un chemin de roulement conique 18 bordé par un épaulement 18a. Trois intercalaires visibles sur la figure 7 contiennent respectivement trois rouleaux coniques 106 dans des logements respectifs 103. 35 L'intercalaire 101 est d'un premier type tel qu'il a été décrit précédemment en référence aux figures 1 et 2 et dont le logement 103 est tronconique pour recevoir le rouleau 106. Les intercalaires 102 sont d'un deuxième type tel qu'il a été décrit précédemment en référence aux figures 3 et 4 et leurs logements 103 sont de même 40 adaptés pour recevoir les rouleaux coniques 106. 6 2224015 Dans cette butée, les rouleaux sont retenus par un épaulement 18a qui borde extérieurement le chemin de roulement 18 des rouleaux sur l'anneau 17. Les intercalaires ne sont pas guidés, mais les intercalaires de premier type 101 ne peuvent pas se dépla-5 cer radialement vers l'extérieur» un jeu radial 103a ayant été volontairement annulé. Pour les intercalaires de deuxième type 102, un jeu radial 103a existe. Pour ces deux types d'intercalaires 101 et 102, les jeux axiaux supérieurs 107 et inférieurs 1C8 ont des dimensionsimportantes et ne sont pas obligatoirement d'égales valeurs. 10 Les intercalaires de première et deuxième espèces décrits dans cette invention permettent la réalisation de toutes les cages de paliers à rouleaux cylindriques ou coniques de toutes natures. Il est bien entendu que l'on peut apporter aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits divers changements, perfec-15 tionnements ou additions, ou remplacer certains éléments par des éléments équivalents, sans altérer pour cela l'économie générale de 1'inventiont 7 2224015 REVENDICATIONS 1. Cage à rouleaux pour palier à rouleaux formée par une juxtaposition d'intercalaires à fenêtre du type comportant un logement symétrique de révolution, un point situé à mi-hauteur de l'axe 5 de symétrie dudit logement étant appelé centre du logement, comportant en outre deux ouvertures mettant en communication le logement précité avec l'extérieur, un rouleau enfoncé à force par l'une des ouvertures précitées restant emboîté élastiquement dans ledit logement, cage caractérisée par le fait que des intercalaires d'un pre-10 mier type et d'un deuxième type sont alternativement imbriqués les uns dans les autres, que les intercalaires de premier et deuxième types comportent chacun deux portions de surfaces sphériques symétriques par rapport à un plan de symétrie contenant l'axe du logement et l'axe de la cage, pour les intercalaires des deux types, 15 que les surfaces sphériques portées par les intercalaires du premier type sont convexes, que les surfaces sphériques portées par les intercalaires de deuxième type sont concaves et que le rayon des surfaces convexes est égal au rayon des surfaces concaves. 2. Cage à rouleaux suivant la revendication 1, caractéri-20 sée par le fait que le centre du logement des intercalaires d'au moins un des deux types précités est situé à une certaine distance d'une droite joignant les centres des surfaces sphériques, de façon que dans une cage référentielle composée par un certain nombre d'intercalaires des deux types précédents et définie en outre par 25 un certain angle que doivent présenter chacun des axes des logements avec l'axe de ladite cage référentielle, les centres de tous les logements soient inscrits sur un même cercle situé dans un plan perpendiculaire à l'axe de la cage référentielle. 3. Cage à rouleaux suivant l'une quelconque des revendi-30 cations précédentes, caractérisée par le fait que le logement des intercalaires des premier et deuxième types présentent une forme intérieure permettant un certain déplacement à un rouleau emboîté élastiquement dans ledit logement, l'axe du rouleau restant parallèle à lui-même et se déplaçant dans le plan de symétrie précité de 35 l'intercalaire. 4. Cage à rouleaux selon la revendication 3, caractérisée par le fait que des intercalaires des deux types précités sont utilisés, que ladite cage est constituée différemment de la cage référentielle précitée et que grâce au déplacement précité permis à 40 chaque rouleau, les axes des rouleaux sont situés sur un même cône 8 2224015 moyen à base circulaire dont le sommet est situé sur l'axe de la cage. 5. Cage à rouleaux selon la revendication 3, caractérisée par le fait que des intercalaires des deux types précités sont uti- 5 lisés, que ladite cage est constituée différemment de la cage référentielle précitée et que grâce au déplacement précité permis à chaque rouleau, les axes des rouleaux sont situés sur un cylindre de révolution centré sur l'axe de la cage. 6. Cage à rouleaux selon la revendication 3, caractérisée 10 par le fait que des intercalaires des deux types précités sont utilisés pour constituer une cage de butées à rouleaux, que ladite cage est constituée différemment de la cage référentielle précitée et que grâce au déplacement précité permis à chaque rouleau, les axes des rouleaux sont situés dans un même plan perpendiculaire à 15 l'axe de la cage. 7. Palier à rouleaux du type comprenant au moins une cage à rouleaux selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4 et 6, caractérisé par le fait que ledit palier est une butée à rouleaux. 20 8. Palier à rouleaux du type comprenant au moins une cage à rouleaux selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que ledit palier est un roulement à rouleaux. 9. Palier à rouleaux selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que lesdits rouleaux sont 25 cylindriques et que le logement des intercalaires est de forme cylindrique . 10. Palier à rouleaux selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que lesdits rouleaux sont tronconiques et que le logement des intercalaires est de forme tron-30 conique.