Brevet FR2470286A1 — publié le 19810529

-1- 2470286 La présente invention concerne les paliers à roulement équipés de rouleaux cylindriques. Les roulements à billes ou à rouleaux de fabrication courante sont réalisés en acier spécial, l'usinage des pièces constitutives étant suivi par des opérations de rectification et de traitements thermiques appropriées: l'ensemble de ces opérations délicates est coûteux. Une solution plus économique consiste à réaliser des roulements dont les bagues intérieure et extérieure et même éven- tuellement les billes et les rouleaux sont en une matière plasti- que présentant les caractéristiques exigées à savoir une bonne résistance mécanique, une bonne résistance à l'abrasion, une bonne stabilité dimensionnelle, ainsi qu'un faible coefficient de frottement avec ou sans lubrification. Cette solution a pour avantage de permettre une mise en place d'une façon jointive, des billes ou rouleaux entre les bagues intérieure et extérieu- re, en mettant à profit l'élasticité du matériau utilisé permet- tant une déformation élastique de l'une ou des deux bagues, déformation jugulée après mise en place des billes ou rouleaux par emmanchement à force d'un axe ou moyeu métallique dans l'alésage de la bague intérieure ou par sertissage d'une virole métallique sur la bague extérieure. Cette solution a pour inconvénient de ne pouvoir convenir à des paliers soumis à des charges radiales importantes. Pour ces dernières, néces- sité est d'utiliser les roulements en acier. Dans ceux-ci la mise en place des billes ou rouleaux s'opère de deux façons selon que ces derniers sont jointifs ou non. Dans le premier cas, leur introduction s'effectue au travers d'une encoche dans le second cas, ils sont introduits entre les deux bagues intérieure et extérieure par excentration de celles-ci l'une par rapport à l'autre, le volume inoccupé étant ensuite répar- ti selon des intervalles égaux alternant avec les billes ou les rouleaux à l'aide d'une cage métallique en tôle emboutie. Le procédé, selon l'invention, permet d'obtenir un posi- tionnement relatif rapide et précis des rouleaux les uns par rapport aux autres et leur montage autour du chemin de roulement de la bague intérieure épaulée du palier à roulement, ce montage permettant par ailleurs d'améliorer l'étanchéité à la poussière du roulement et sa tenue aux sollicitations axiales. Le procédé de fabrication et de montage du roulement à rouleaux cylindriques, objet de la présente invention, consiste -2- 2470286 a réaliser à titre de cage, une plaque support circulaire frac- tionnée en au moins deux parties s'assemblant selon un plan radial ou diamétral et dont l'épaisseur s'inscrit dans la largeur d'une gorge centrale exécutée dans chacun des rouleaux, laquelle plaque support comporte réparties à intervalles réguliers des encoches au fond desquelles tourillonnent les dits rouleaux, la découpe des dites encoches permettant la mise en place par clipa- ge de ces rouleaux. Le fractionnement de la plaque support en au moins deux parties permet son montage après mise en place des rouleaux, entre les épaulements de la bague intérieure. Ce sous-ensemble du palier à roulement ainsi obtenu est incorporé dans un bandage extérieur ceinturant la bague extérieure et positionné dans celui-ci au moyen d'un ou de deux flasques laté- raux, lesquels bandage et flasque réalisent un ensemble très enveloppant assurant une parfaite étanchéité à la poussière du palier, ainsi qu'une bonne tenue de celui-ci aux sollicitations axiales. Les dessins annexés illustrent plusieurs modes de réalisa- tion de paliers à roulement obtenus par application du procédé selon l'invention. Ceux-ci représentent: - en figure 1, un mode de réalisation du palier à roulement en version standard, - en figure 2, un palier à roulement étanche à la poussière par chicane entre la bague intérieure et les parties latérales du bandage extérieur et du flasque, - en figure 3, un palier à roulement étanche identique à la version illustrée en figure 2, mais comportant une bague exté- rieure épaulée, - en figure 4, un palier à roulement sans bague intérieure, pouvant se monter directement sur un axe, - en figure 5, un palier à roulement sans bague intérieure, comportant deux flasques latéraux métalliques retenus par clipage permettant d'encaisser des charges latérales, - en figure 6, un palier à roulement sans bagues intérieure et extérieure comportant deux flasques latéraux métalliques retenus par clipage, cette version correspondant à une utilisation sous de faibles charges, - en figure 7, une vue d'une demi-plaque support de rouleaux, - en figure 8, une variante de la plaque support de rouleaux comportant une fente d'élasticité, -3- 2417021t6 - en figure 9, une vue de détail de l'articulation de deux élé- ments de la plaque support de rouleaux, Tel que représenté en figure 1, le palier à roulement à rouleaux comporte une bague intérieure en acier traité 1 dont le chemin de roulement la des rouleaux 2 est limité en largeur par deux épaulements d'extrémité lb, afin d'assurer un guidage laté- ral des dits rouleaux et éviter tout risque de déjantage. La bague extérieure 3 réalisée en acier traité a une largeur cor- respondante à celle des rouleaux, majorée des jeux fonctionnels longitudinaux: cette bague est logée dans un bandage extérieur 4 réalisé en matière plastique injectée; les pressions de contact exercées par la dite matière sur la face externe de la bague extérieure, éventuellement assorti d'un collage, assurent une liaison parfaite des deux pièces. Le bandage extérieur masque latéralement sur l'un des côtés lqkone des rouleaux selon un flasque incorporé 4a dont l'alésage correspond, au jeu fonc- tionnel près, au diamètre extérieur des épaulements 1b de la bague intérieure 1. De l'autre côté, cette zone est masquée à l'aide d'un flasque rapporté 5 en matière plastique injectée, clipé, collé ou soudé dans un logement circulaire épaulé exécu- té dans le bandage extérieur 4. Les rouleaux cylindriques 2 comportent une gorge circulaire centrale 2a dans la largeur de laquelle s'inscrit l'épaisseur d'une plaque support circulaire 6 réalisant une cage en deux demi-parties 6a et 6b s'assemblant selon un plan diamétral. Sur chacune des deux demi-couronnes sont réparties à intervalles réguliers des encoches radiales 7 dont la découpure se compose d'un alésage 7a de périmètre supérieur à un demi-cercle en liaison avec le diamètre extérieur de la demi-couronne par l'intermédiaire d'un embrèvement 7b en forme de Vé, facilitant l'introduction du rouleau et son clipage dans l'alésage 7a, le passage à force dans l'étrangle- ment 7c étant rendu possible par la nature même du matériau constituant la cage: ce matériau doit présenter en plus des caractéristiques mécaniques exigées, une élasticité suffisante pour permettre cette possibilité de clipage; à titre préféren- tiel la cage peut être réalisée dans une résine du type polya- mide ou acétal. Le montage du palier à roulement selon l'inven- tion s'effectue, entre autres opérations, par la mise en place autour de la bague intérieure des deux demi-cages 6a et 6b équi- pées de leurs rouleaux 2. -4- 24702V5 La figure 2 représente une variante de réalisation du palier à roulement dans laquelle les flasques incorporé 4a et rapporté du bandage extérieur 4 comportent un alésage épaulé dont l'usi- nage se conjugue avec un épaulement exécuté sur chaque extrémité de la bague intérieure, de façon à réaliser une chicane assu- rant au palier une parfaite étanchéité à la poussière. La figure 3 représente un palier à roulement identique à celui illustré en figure 2, et dans lequel la bague extérieure 3 en acier traité comporte à chacune de ses extrémités un épaulement 3a permettant au roulement d'encaisser des sollici- tations axiales: pour rendre possible la mise en place de cette bague extérieure elle est fractionnée en deux parties 3b et 3c dont le plan jointif se situe dans le plan de la cage support des rouleaux. La figure 4 illustre une variante de réalisation du palier à roulement, dans laquelle il n'est pas fait usage d'une bague intérieure, le roulement des rouleaux 2 s'effectuant directement sur l'axe porteur. A titre de variante de la version sans bague intérieure, ci-dessus décrite, le bandage extérieur 4 peut comporter deux logements circulaires épaulés destinés à recevoir chacun un flasque rapporté 5, tel que représenté en figure 5: une même disposition peut être adoptée dans la version illustrée en figure 6 dans laquelle le roulement des rouleaux s'effectue directement sur l'alésage du bandage extérieur 4, une telle disposition ne pouvant être appliquée que dans le cas o le palier n'est soumis qu'à de très faibles charges radiales. L'invention ne se limite aucunement aux modes de réalisation de ses différentes parties spécialement décrites, mais elle embrasse toutes les variantes possibles à condition que celles- ci ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications annexées à la présente description. C'est ainsi que la plaque support de rouleaux peut être fractionnée en un plus grand nombre d'éléments et que ceux-ci peuvent être articulés entre eux autour d'un axe d'articulation 8 tel que représenté en figure 9, les éléments étant réunis dans la zone d'articulation par un assemblage dit "à mi-bois" par exemple. De même, et tel que représenté en figure 8 la plaque support de rouleaux peut être monobloc mais comporter une fente radiale d'élasticité 9, toutes ces variantes contribuant à 24702&6 permettre la mise en place de la dite plaque support-équipée de rouleaux sur la bague intérieure du roulement. L'invention s'applique à la fabrication et au montage de tous les types de paliers à roulement à rouleaux, destinés à fonctionner à faible ou moyenne vitesse sous des charges même élevées, tels que ceux équipant les galets ou rouleaux de manu- tention, galets de coulissement de baies, de portes de garage ou autres. -6- - REVENDICATIONS - 1.- Procédé de fabrication et de montage des paliers à roulement, à rouleaux cylindriques pour charges radiales dont les bagues intérieure et extérieure ainsi que les rouleaux sont en acier traité et plus particulièrement des paliers dont la bague intérieure et éventuellement la bague extérieure sont épaulées afin d'encaisser des sollicitations axiales, caracté- risé en ce qu'il consiste d'une part à positionner d'une façon rapide et précise les rouleaux les uns par rapport aux autres sur une plaque support circulaire interrompue ou fractionnée, en au moins deux parties sensiblement jointives selon un plan diamétral ou radial l'interruption ou le fractionnement de laquelle plaque permet son montage, équipée de rouleaux, entre les épaulements de la bague intérieure dans le plan radial médian du palier et en ce que d'autre part, il assure le posi- tionnement de la bague extérieure par rapport au chemin de roulement des rouleaux au moyen d'un bandage extérieur dont les flasques latéraux rapportés ou non réalisent une étanchéité aux poussières avec la bague intérieure ou, dans le cas d'un montage direct, avec l'arbre sur lequel le palier est monté. 2.- Palier à roulement, à rouleaux cylindriques, obtenu par le procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque support des rouleaux est réalisée dans une matière plas- tique semi- rigide selon deux ou plusieurs parties comportant, réparties à intervalles réguliers des encoches radiales dont la découpure se compose d'un alésage de périmètre supérieur à un demi-cercle en liaison avec le diamètre extérieur de la couronne par l'intermédiaire d'un embrèvement en forme de Vé, facilitant l'introduction du rouleau et son clipage dans le dit alésage, le passage à force dans l'étranglement étant rendu possible par l'élasticité de la matière plastique utilisée, chaque rouleau comportant, à cet effet, en son milieu, une gorge circulaire dont le diamètre s'ajuste tournant dans l'alésage de l'encoche et dont la largeur admet l'épaisseur de la plaque support, au jeu fonctionnel près. 3.- Palier à roulement à rouleaux cylindriques, selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque support des rouleaux est réalisée selon une couronne monobloc comportant une fente d'élasticité radiale permettant par déformation élastique la mise en place de la dite couronne entre les épaulements de la -7- bague intérieure. 4.- Palier à roulement à rouleaux cylindriques selon la revendication 2 caractérisé en ce que la plaque support des rouleaux est réalisée en deux ou plusieurs éléments s'assemblant "à mi-bois" et articulés entre eux autour d'un axe permettant une ouverture nécessaire et suffisante à la mise en place de la dite plaque entre les épaulements de la bague intérieure. 5.- Palier à roulement à rouleaux cylindriques, obtenu par le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague extérieure est logée dans un bandage réalisé en matière plastique injectée, les pressions de contact exercées par la dite matière sur la face externe de la bague, éventuellement assorti d'un collage, assurant une liaison parfaite des deux pièces, lequel bandage, extérieur, réalise par le débordement de l'une de ses faces latérales un flasque incorporé couvrant la zone des rouleaux, l'alésage duquel flasque correspond au jeu fonctionnel près au diamètre extérieur de la bague intérieure du roulement, ou de l'arbre sur lequel le palier est monté de façon à réaliser une étanchéité aux poussières du roulement, l'autre face latérale du bandage comportant dans son déborde- ment un logement circulaire épaulé dans lequel se fixe par clipage, collage ou soudage, un flasque rapporté dont l'alésage réalise avec la bague intérieure ou l'arbre une seconde étan- chéité aux poussières du roulement. 6.- Palier à roulement à rouleaux cylindriques, obtenu par le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague extérieure en acier épaulée est réalisée en deux parties dont le plan jointif se situe dans le plan radial médian du roulement. 7.- Palier à roulement à rouleaux cylindriques obtenu par le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bandage extérieur comporte dans chacun de ses débordements latéraux un logement circulaire épaulé dans lequel se fixe par clipage, collage ou soudage un flasque rapporté dont l'alésage réalise avec l'arbre un dispositif d'étanchéité aux poussières. 8.- Palier à roulement à rouleaux cylindriques, obtenu par le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bandage extérieur constitue dans son alésage le chemin de roulement-des rouleaux, lesquels sont maintenus latéralement par deux flasques rapportés ajustés par clipage, collage ou -8- soudage dans un logement circulaire épaulé usiné dans le bandage extérieur, l'alésage desquels flasques réalise avec l'arbre sur lequel le roulement est monté une étanchéité aux poussières du roulement.