Brevet FR2272288A1 — publié le 19751219

La présente invention concerne un palier fait en matière plastique et comprenant un élément intermédiaire qui ne roule pas et n a pas un contact de roulement avec les surfaces des bagues à l'inverse des roulements à billes mais qui- tourne en glissant en ayant un contact linéaire ou un contact suivant un point avec celles-ci. Sous le nom général de paliers, sont compris les roulements à billes ou à rouleaux comprenant des bagues intérieures et extérieures et plusieurs billes ou galets d'acier interposés entre les deux bagues et des coussinets lisses du type fixe qui se présentent sous la forme d'un cylindre creux fait en un métal tel que du bronze ou en un matériau tel qu'une résine synthétique ayant des propriétés lubrifiantes.Les roulements à billes ou à rouleaux ont un avantage mécanique marquant en ce que les billes ou rouleaux roulent pour atténuer efficacement la résistance de frottement sur un arbre tournant, tandis qu'ils présentent les désavantages de nécessiter d'être lubrifiés et d'hêtre coûteux puisque le degré élevé de sphéricité ou de rotondité essentiel aux billes ou aux rouleaux nécessite une technique et un équipement de fabrication exeellents. Avec les roulements de ce type, en outre, une défaillance de la lubrification amène les éléments roulants à ne plus pouvoir rouler régulièrement, en douceur, produisant éventuellement une usure inégale sur les éléments roulants pour les rendre incapables de rouler. Quand ils sont utilisés dans un environnement humide, ils sont soumis à la rouille et deviennent incapables de rouler. Le coussinet lisse qui a simplement-la forme d'un cylindre monté autour et supportant un arbre tournant est d'une construction simple et peu motteux mais il fonctionne sur une surface de- contact sur toute la surface de sa portée et il est donc inapproprié pour être utilisé à l'inverse des roulements à billes dans un mécanisme dans lequel une rotation à grande vitesse et la précision sont critiques. Ainsi, le coussinet lisse a des applications limitées inhérentes à ses caractéristiques et il est employé seulement comme un simple coussinet. Un objet de-la présente invention est de fournir un palier simple et peu coûteux comprenant un élément intermédiaire-fait par moulage d'un plastique sous la forme d'un anneau d'une seule pièce, d'une forme spéciale, contrairement aux billes ou rouleaux utilisés habituellement qui roulent individuellement, indpendam- ment 1 ; l'élément annulaire intermédiaire est logé dans un espace annulaire entre ùne bague intérieure et une bague extérieure et glisse assurant un contact suivant une ligne ou suivant un point avec les bagues, suivant la rotation de l'une des bagues. Un autre objet de la présente invention est de fournir un palier dans lequel l'élément intermédiaire annulaire est fait en plastique de façon à compenser les erreurs dimensionnelles par l'é- lasticité que présente le matériau plastique lui-même et qui peut assurer un fonctionnement pendant une période de temps prolongée sans lubrification. Un autre objet de la présente invention est de fournir un palier excellent dont les composants sont faciles à fabriquer, qui est simple à monter et à démonter et qui ne rouille pas même quand il est utilisé dans un environnement humide ou dans l'eau. Le palier selon la présente invention comporte une bague intérieure prévue pour être montée de façon appropriée sur un axe fixe ou tournant, une enveloppe servant de bague extérieure et entourant la bague intérieure concentriquement à celle-ci, un élément annulaire intermédiaire disposé dans un espace annulaire entre les bagues intérieure et extérieure et glissant en assurant un contact suivant une ligne ou un point avec les surfaces périphériques extérieure et intérieure des bagues intérieure et extérieure et un anneau de retenue. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante, faite en relation avec les dessins cijoints, dans lesquels La figure 1 est une vue de face représentant un- palier selon la présente invention. La figure 2 est une vue en élévation de profil de ce palier en coupe verticale. La figure 3 est une vue de profil en coupe verticale représentant une seconde forme de réalisation de la présente invention. La figure 4 est une vue de profil en élévation, en coupe verticale, représentant un palier de butée selon une troisième for me- de réalisation de la présente invention. La figure 5 est une vue de profil en élévation représen tant une enveloppe servant de bague extérieure du palier, la moitié supérieure de l'enveloppe étant représentée en coupe. La figure 6 est une vue de profil, en élévation, d'une bague intérieure dont la moitié supérieure est représentée en coupe. La figure 7 est une vue de profil, en élévation, d'un anneau de retenue dont la moitié supérieure est représentée en coupe. La figure 8 est une vue de face représentant un élément intermédiaire annulaire tel qu'il est monté autour de la bague intérieure, la moitié supérieure de I'ensemble étant représentée en coupe. La figure 9 est une vue en perspective de l'élément intermédiaire annulaire. La figure 10 est une vue développée de l'élément intermédiaire représenté en coupe verticale ; et La figure 11 est une vue similaire en coupe verticale représentant un autre exemple de l'élément intermédiaire. Si l'on se réfère aux figures I à 4, une bague intérieure 1 montée de façon appropriée sur un arbre fixe ou tournant 2 comprend une partie creuse cylindrique la et des épaulements lb et lc réalisés aux extrémités opposées de la partie eylindrique 1, fat- sant partie intégrante de celle-ci. La partie cylindrique la comprend une partie creuse Id dans laquelle l'arbre 2 est monté pour y être supporté. La bague intérieure 1 peut être retenue sur l'arbre 2 avec une clavette 2a ou par tout autre moyen approprié quand on le désire. Une enveloppe 3 servant comme bague extérieure eom- prend une partie cylindrique 3a ayant un diamètre intérieur plus grand que le diamètre extérieur de la partie cylindrique la de la bague intérieure 1 et un épaulement 3b faisant saillie vers 1'inté- rieur à partir d'une extrémité de & partie cylindrique 3a et faisant partie intégrante de celle-ci. La partie cylindrique 3a comporte à son autre extrémité une partie étagée 3c pour recevoir un anneau de retenue 4. Faisant partie intégrante de l'anneau de retenue 4 se trouve un épaulement 4a, en saillie3 placé en direction opposée par rapport à l'épaulement 3b quand l'anneau de retenue 4 est monté dans l'enveloppe 3. Chacune des pièces, la bague intérieure 1, l'enveloppe 3 et l'anneau de retenue 4 sont moulés en une seule pièce en résine de polyacétal, en résine de polyamide ou en résine synthétique rigide analogue ou en matériau préparé par l'addition à une telle résine d'une résine contenant du fluor qui donne une lubrification améliorée. Toutefois, si le lieu d'emploi et les conditions le permettent quelques autres matériaux appropriés peuvent être utilisés, tels que du métal ou un métal poreux contenant de l'huile. Comme on le voit dans la figure 9, un élément intermédiaire annulaire 5 comprend plusieurs petits éléments 5a de section circulaire ayant la même dimension et la même forme, espacés de fa çon équidistante l'un par rapport à l'autre selon une disposition circulaire et des plaques de liaison 5b reliant les éléments 5a sous la forme d'un anneau en une seule pièce. Quand les éléments 5a de section circulaire sont cylindriques, les parties périphériques extérieures opposées diamétralement des éléments 5a sont reliées par les plaques de liaison 5b de sorte que les axes des éléments Sa sont dans une position parallèle à l'arbre 2.Si l'une des plaques de liaison 5b est enlevée de l'élément intermédiaire annulaire 5, un élément intermédiaire de forme annulaire fendu est obtenu qui peut entre monté ou démonté de façon appropriée et qui fonctionne en donnant de bons résultats puisqu' on peut faire varier le diamètre de la forme annulaire. Les figures 8 et 9 représentent un élément intermédiaire annulaire de forme fendue dans lequel l'anneau est partiellement coupé, tel qu'en 5c. L'élément intermédiaire annulaire 5 comprenant les éléments 5a et une plaque de liaison 5b forme un corps en une seule pièce et il est moulé en une résine de polyacétal, une résine de polyamide ou une résine synthétique rigide analogue ou en un matériau préparé en ajoutant à de telles résines une résine contenant du fluor qui donne une lubrification améliorée.L'élément intermédiaire annulaire 5 est logé dans un espace annulaire 6 entre la bague intérieure 1 et l'enveloppe 3 servant de bague extérieure. I1 en résulte que l'élément intermédiaire 5 a un diamètre extérieur D qui est égal ou légèrement inférieur au diamètre intérieur de la partie cylindrique 3a de l'enveloppe 3 et qu' il a un diamètre intérieur d qui est égal ou légèrement supérieur au diamètre extérieur de la partie la de la bague intérieure 1. L' élément annulaire 5 a une largeur W telle qu'il se monte entre les épaulements opposés 1Q et lo de la bague intérieure 1 d'une façon légèrement libre. Le palier selon la présente invention est monté de la ma nière suivante. D'abord, l'élément intermédiaire annulaire 5 est monté autour de la partie cylindrique la de la bague intérieure 1. Pour autant que l'entaille 5c le permet, l'élément annulaire 5 peut être ouvert diamétralement, vers l'extérieur, et peut être facilement mis en place en dépit de l'existence des épaulements lb et lo. L'élément intermédiaire annulaire 5 ainsi monté autour de la bague intérieure 1, les éléments 5a de section circulaire qui sont reliés par les plaques de liaison 5b sont mis en position entre les épaulements opposés lb et le en contact avec la surface périphérique extérieure le de la partie cylindrique la et sont libres due tourner autour de la partie cylindrique la comme représenté dans la figure 8. Ensuite, la bague intérieure I avec l'élément intermédiaire 5 monté sur elle est placée dans l'enveloppe 3 par son c8té ouvert. L'anneau de retenue 4 est alors poussé dans la partie étagée 3c dans l'extrémité ouverte de l'enveloppe 3. En conséquence, ltépau- lement db-vient s'engager avec une extrémité de l'élément intermédiaire 5 sur un côté de l'enveloppe 3 tandis que l'épaulement 4a de l'anneau de retenue 4 s' engage avec l'autre extrémité de l'élément 5 sur l'autre côté de l'enveloppe 3, d'où il résulte que l'élément 5 est retenue en position contre un mouvement libre dans la diree- tion axiale. Ainsi, les pièces sont complètement montées. Pour démonter le paliers l'anneau de retenue 4 est démonté d'abord pour retirer l'un des épaulements de l'enveloppe 3. L' élément intermédiaire 5 est alors sorti à l'extérieur de l'envelop- pe par ce côté. Quand l'élément intermédiaire annulaire 5 est placé entre la bague interieure I et l'enveloppe 3 de la manière décrite cidessus, les éléments 5a reliés par les plaques de liaison5bsont-en contact suivant une ligne avec la surface periphérique intérieure 3d de l'enveloppe 3 et la surface périphérique extérieure le de la bague intérieure 1. En supposant, par exemple, que l'enveloppe 3 tourne autour de la bague intérieure 1 clavetée sur l'arbre 2, lorsque l'enveloppe 3 tourne, l'élément intermédiaire annulaire 5 tourne également en glissant assurant un contact suivant une ligne avec la bague et l'enveloppe suivant la rotation de l'enveloppe 3 dans le même sens.Si la bague intérieure 1 tourne avec l'arbre 2 l'élément intermédiaire annulaire 5 tourne en glissant pour suivre la rotation de la bague intérieure 1. Dans l'un et l'autre cas, la rotation se produit donc avec une grande facilité et une grande douceur. La figure 3 représente des éléments 5a sphériques qui sont reliés par les plaques de liaison 5b et donc qui assurent un contact selon un point. Bien que cela ne soit pas représenté, les éléments mentionnés ci-dessus peuvent, à titre de variante, être ellipsoidaux. On a représenté dans la figure 4 un palier de poussée ou butée selon la présente invention dans lequel la périphérie de la partie cylindrique la de la bague intérieure 1 est inclinée et a la forme d'un cône et la périphérie intérieure 3d de la partie cylindrique de l'envelôppe 3 est, de la même manière, inclinée et conique pour interposer un élément annulaire intermédiaire cpnique entre les bagues. Bien que l'anneau de retenue 4 soit monté du côté droit de l'enveloppe dans la forme de réalisation représentée, il peut, à titre de variante, tre monté sur le côté gauche. La figure 11 représente un autreexemple de l'élément intermédiaire 5 dans lequel chaque élément cylindrique 5a comporte un trou central 5d pour communiquer une propriété d'élasticité à l'élément 5. A titre de variante, un matériau de renforcement 5e peut être introduit dans le trou 5d pour donner une résistance accrue à ltélément 5. Les périphéries extérieures 4b de l'anneau de retenue 4 et la périphérie intérieure de la partie étagée 3c de l'enveloppe 3 peuvent être inclinées sous la forme d'un cône pour leur donner un diamètre croissant vers l'intérieur. Si l'anneau de retenue 4 est alors emmanché à force dans la partie étagée Dc, il sera alors retenu en position de façon plus ferme qu'avec un anneau élastique de retenue. En outre, quand il n'est pas nécessaire de démonter le palier, l'anneau de retenue 4 peut être soudé à l'enveloppe 3 lors qu'il est monté dans celle-ci, de sorte que l'anneau de retenue 4 est rendu indémontable. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaitront à l'comme de l'art; REVENDICATIONS 1 - Palier en matière plastique, caractérisé en ce qu'il comprend : une bague intérieure prévue pour être montée de façon appropriée sur un arbre, une enveloppe servant de bague extérieure et entourant la bague intérieure, concentriquement par rapport à celle--cia un élément intermédiaire annulaire logé de façon à pou- voir tourner librement dans un espace annulaire entre la bague in térieure et l'enveloppe et pouvant tourner en glissant pour suivre la rotation de la bague intérieure ou de l'enveloppe et un anneau de retenue monté dans une extrémité ouverte de l'enveloppe pour retenir l'élément intermédiaire annulaire en position, l'élément intermédiaire annulaire comprenant plusieurs organes de section circulaire, espacés de façon équidistante l'un par rapport à l'autre selon une disposition circulaire et des plaques de liaison reliant les organes sous la forme d'un anneau. 2 - Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'élément intermédiaire annulaire comprenant des organes de section circulaire espacés de façon équidistante l'un par rapport à l'autre selon une disposition circulaire et des plaques de liaison reliant les organes est moulé en une seule pièce en une résine de polyacétal, une résine de polyamide ou une résine synthétique rigide analogue. 3 - Palier selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire annulaire tourne en glissant avec les organes de section circulaire interposés entre la surface périphérique extérieure de la bague intérieure et la surface périphérique intérieure de l'enveloppe et, en assurant un contact suivant un point ou une ligne avec ces surfaces. 4 - Palier selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'une des plaques de liaison est coupée pour donner à l'élément intermédiaire annulaire la forme d'un anneau fendu.