Brevet FR2470785A1 — publié le 19810612

"Matière synthétique et son utilisation pour la fabrication de cages de roulements à billes ou à rouleaux." La présente invention concerne une matière synthétique à base de résine synthétique thermoplastique additionnée de, matières fibreuses. La quantité de matières fibreuses à ajouter à diverses résines synthétiques thermoplastiques ayant pour but d'amé- liorer diverses propriétés concernant par exemple la résis- tance, le comportement à la température, la friction de glissement, découle par exemple des différentes brochures des fabricants de matières synthétiques qui sont concernés. Cepen- dant, de plus en plus, une seule matière fibreuse est indi- quée comme additif et des recommandations seulement essen- tielles pour le domaine d'application de ce matériau sont données. Par la demande de brevet allemande à l'Inspection publique NO 2 016 746, on connaît un matériau pour palier à contact lisse, auquel diverses matières fibreuses, par exem- ple des fibres de carbone et des fibres de verre, peuvent être ajoutées, mais ce brevet donné ici ne renferme aucune indication ni sur la composition en pourcentageoni sur les propriétés particulières qui peuvent être obtenues avec cette composition. Par la demande de brevet allemande à l'Inspection Publique NO 2 433 401, on connaît un autre matériau pour pa- lier à contact lisse, qui présente parmi d'autres des ma- tières de divers types également ajoutées en mélange, qui doivent améliorer les propriétés du matériau, en particulier à la température ordinaire. Mais pour les cages de roulements à billes ou à rou- leaux, le matériau doit satisfaire à des conditions en partie tout à fait différentes de celles demandées pour un palier à contact lisse, de ce fait les matériaux proposés dans les deux demandes de brevet allemandes ci-dessus ne peuvent pas être transférés tels que aux cages de roulements à billes ou à rouleaux. Les matériaux pour ces cages doivent dans une large mesure résister à la flexion, à la traction et être stables à la température et pour la plupart des domaines d'utilisation ils doivent être également élastiquement dé- formables. De plus, ce matériau doit être bon marché par lui-même et le mode de transformation alors possible doit être simple. Les matières synthétiques thermoplastiques con- nues, renforcées avec des fibres de verre ou avec des fibres de carbone, présentent à vrai dire par rapport à leur matiè- re de base, en vue de leur utilisation pour des cages de roulements à billes ou à rouleaux, des avantages importants, comme par exemple, une résistance à la traction élevée, une bonne résistance à la flexion, une bonne stabilité thermique et une durée de vie améliorée, mais souvent ces valeurs ne suffisent pas à satisfaire aux conditions plus sévères. En particulier la déformabilité élastique est une propriété importante pour les cages comportant des saillies de fixa- tion pour les organes de roulement ou pour la cage elle-même; mais cette déformabilité diminue au fur et à mesure que la quantité de matière fibreuse augmente. Pour cette raison les parties déformées élastiquement d'une cage de roulements à billes ou à rouleaux peuvent se rompre immédiatement ou après quelques temps de fonctionnement, ce qui fait que le palier à roulement peut tomber rapidement en panne- Ceci se produit particulièrement pour les matières synthétiques renforcées avec des fibres de carbone, pour lesquelles d'autres proprié- tés, comme par exemple la résistance à la chaleur et la ré- sistance à la déformation, peuvent être obtenues avec une quantité de fibres élevée. En outre, la déformabilité élastique est une caracté- ristique importante pour les parties moulées par injection. En vue d'utiliser les matériaux connus pour pièces moulées satisfaisant aux conditions mentionnées ci-dessus et ayant une déformabilité insuffisante, il faut fabriquer des moules compliqués qui>dans la réalisation sous forme de tiroirs multiples>en particulier doivent être enlevés d'abord des évidements de contre-dépouille pour les pièces moulées par injection (par exemple alvéoles des cages de roulements à billes ou à rouleaux avec saillies d'arrêt) avant l'extrac- tion de la pièce à usiner. En outre, les matières synthétiques connues préférées présentent une résistance au vieillissement insuffisante à cause des exigences mentionnées ci-dessus pour être utilisées comme matériau de cages de roulements à billes ou à rouleaux. Précisément pour un matériau pour cages de roulements à billes ou à rouleaux, les conditions à remplir sont fréquemment en contradiction l'une et l'autre. L'objet de la présente invention est la fourniture d'u- ne matière synthétique du type pentionné au début qui peut bien se travailler, qui est déformable élastiquement dans cer- taines limites sans qu'il se produise des déformations per- manentes, qui conserve en outre sa résistance au vieillisse- ment même aux températures élevées et sous l'action de ma- tières étrangères,et qui soit résistante aux chocs, aux coups, etc. En plus des autres domaines d'utilisation, ce matériau doit être en particulier bon pour la fabrication des cages de roulements à billes ou à rouleaux de tout type. Cet objet est réalisé selon la présente invention par le fait que dans une matière synthétique à base d'une résine synthétique thermoplastique, l'addition de matières fibreuses comprend jusqu'à 25 % en poids de fibres de verre et jusqu'à % en poids de fibres de carbone. Selon une autre caractéristique de la présente inven- tion, l'addition de matières fibreuses comprend entre 15 et % en poids de fibres de verre et entre 5 et 10 % en poids de fibres de carbone. On obtient des avantages particuliers quand la résine synthétique thermoplastique est ure polyamide et que la matière synthétique est utilisée pour la fabrication des cages de roulements à billes ou à rouleaux. La matière synthétique conforme à la présente invention présente par rapport aux compositions connues les propriétés améliorées suivantes: déformabilité élastique, - résistance au vieillissement, - résistance aux chocs. En plus les propriétés importantes ci-dessous des matières syn- thétiques connues renforcées avec des fibres peuvent être -2470785 encore maintenues et en partie même encore améliorées - stabilité thermique, - coefficient de dilatation thermique, - résistance à la flexion, - résistance à la traction, - coefficient d'usure, - coefficient de frottement, - conductibilité thermique, - bonne usinabilité. La déformabilité élastique importante pour les cages de roulement à billes ou à rouleaux avec saillies d'arrêt peut être augmentée avantageusement avec la matière synthé- tique conforme à la présente invention à un point tel, que par exemple pour les cages de roulement à rouleaux avec des saillies formées sur les barrettes pour maintenir les rouleaux, on ne rencontre aucune difficulté lors de la mise en place élastique des rouleaux en ce qui concerne la rupture des saillies ou en ce qui concerna la déformation permanente. L'amélioration de la déformabilité élastique amène en plus des avantages décisifs dans la conception du moule d'injec- tion. Beaucoup de moules compliqués montés mobiles jusqu'ici peuvent être simplifiés ou bien leur mobilité peut être tout à fait supprimée, parce que,lors de l'enlèvement de la cage de roulement moulée par injection terminée, la déformabilité élastique de la matière synthétique peut être exploitée. Même les moules compliqués pour la formation des contre- dépouilles peuvent de cette façon être dégagés sans être obligés de les déformer lors du démoulage ou bien la cage peut être sortie du moule à injection. En outre, la résistance au vieillissement peut être amé- liorée d'une façon décisive par rapport aux matières synthé- tiques renforcées connues. Précisément pour les paliers à roulements, il est important d'adapter la durée de vie de la cage à celle des autres éléments de palier. Une autre amélioration peut être obtenue avec la ma- tière synthétique conforme à la présente invention au point de vue de la résistance aux chocs. Egalement pour la cage de roulements à billes ou à rouleaux des charges de pointes provoquées, du type à impulsion, locales, peuvent être en- gendrées par les organes de roulement. Grâce à la résistance élevée, ces charges peuvent être absorbées par la matière, attendu que la déformation plastique de celle-ci n'entraîne aucun dommage. En plus des propriétés améliorées de la matière syn- thétique conforme à la présente invention, un matériau pour la production en grande série peut être ainsi fourni qui est constitué par des matières de base simples et bon marché et ainsi constitue une solution à prix avantageux pour un grand nombre de produits en matière synthétique. La matière synthé- tique décrite sert non seulement pour être appliquée aux cages de roulements à billes ou à rouleaux mentionnées à titre d'exemple, mais elle peut être utilisée partout o des conditions sévères sont appliquées au matériau et aussi o une solution bon marché est nécessaire. Il doit être bien entendu que la description qui pré- cède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que toutes variantes ou modifications peuvent y être apportées sans sortir pour autant du cadre général de la présente invention tel que défini dans les reven- dications ci-annexées. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Matière synthétique à base d'une résine synthétique thermoplastique avec une addition de matières fibreuses carac- térisée par le fait que l'addition de matières fibreuses com- prend jusqu'à 25 % en poids de fibres de verre et jusqu'à % en poids de fibres de carbone. 2.- Matière synthétique selon la revendication 1, ca- ractérisée par le fait que l'addition de matières fibreuses comprend entre 15 et 20 % en poids de fibres de verre et entre 5 et 10 % en poids de fibres de carbone. 3.- Matière synthétique selon les revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la résine synthétique ther- moplastique est une polyamide. 4.- Utilisation d'une matière synthétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 pour la fabrication de cages de roulements à billes ou à rouleaux.