Brevet FR2521665A1 — publié le 19830819

La présente invention concerne les cages pour roulements à rouleaux ou aiguilles et se rapporte plus particulièrement aux cages pour roulements coniques. Certains roulements coniques à rouleaux ou à aiguilles connus comportent une cage en matière plastique destinée à maintenir les éléments de roulement à des intervalles réguliers. Afin d'assurer un fonctionnement optimal, la cage doit être centrée par rapport aux éléments de roule- ment. En outre, des moyens d'étanchéité doivent être prévus pour assurer la protection des éléments de roule- ment vis à vis du milieu extérieur. L'invention vise à réaliser une cage en matière plastique moulée destinée à un roulement conique qui tout en étant relativement simple à réaliser, puisse être aisé- ment centrée par rapport aux éléments de roulement et assure l'étanchéité du roulement qu'elle équipe. Elle a donc pour objet une cage en matière plas- tique pour roulement conique comprenant un corps de forme tronconique pourvu d'alvéoles pour la réception d'éléments de roulement ménagés à intervalles réguliers dans la sur- face latérale dudit corps, caractérisée en ce que ledit corps de la cage présente à chacune de ses extrémités, une première lèvre de centrage et d'étanchéité par rapport à la bague intérieure du roulement et une seconde lèvre' de centrage et d'étanchéité par rapport à la bague extérieu- re du roulement, lesdites première et seconde lèvres étant venues de moulage avec ledit corps. Suivant une caractéristique particulière de l'invention, lesdites premières et secondes lèvres sont constituées par des collerettes de révolution prévues respectivement sur la surface interne et sur la surface externe dudit corps, lesdites collerettes àtant inclinées par rapport audit corps et respectivement dirigées vers V'axa et s'écartant de l'axe de celui-ci. D'autres caractéristiques de l'invention appa- ra ttront au cours de la description qui va suivre, faite ea r,3 'frence aux dessins annexes, donnée uniquement à ti- tre d'exemple et sur lesquels la Fig 1 est une vue en i 12 vation et en coupe ?; -partiell de la cage pour roul ment coniqu 2 suivant : - As: ql*inventioq; la Fig 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de I ig l; la Fig 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de -la F'ig; 2; 'Y la Fig 4 est une vue partielle suivant la flè- che F de' la Fig 1 montrant un alvéole muni de saillies de -retenue pour un élément de roulement; la Fig 5 est une vue partielle en coupe, en ê 11 vation, d'un moule destind à la réalisation de la cage :' tsuivant l'invention; la Fig 6 est une vue partielle en perspective :20 du demimoule intérieur du moule de la Fig 5, montrant la forme de l'une des saillies destinées à former dans la :: "cage, en combinaison avec les saillies correspondantes ::prdvues sur le demi-moule extérieur, les alvaoles pour les e 16 ments de roulements; :> 25 la Fig 7 est une vue partielle en 51 ivation et l etuen coupe d'un roulement conique pourvu d'une cage suiveant -l'invention. La cage pour roulement conique représentée à la -fig l est constituée par un corps 1 tronconique, an matière plastique, du nylon par exemple Dans le corps I :h e F 'sont ménagés à intervalles réguliers des alvdoles 2 desti- -; 1 rtea à recevoir des éléments de roulement tels que des ai- gulles 3 (Fig 2), lesdits alvéoles débouchant sur la sur- a 5 ce latérale interne 4 et sur la surface latérale exter- 'ne 5 o du corps 1. ? Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig l, les alvéoles 2 sont ménagés perpendiculairement aux surfaces latralos du corps 1. A chacune de ses extrémités, le corps 1 présente venue de moulage, une premire lèvre 6, 7 de centrage et d'étanchéité, destinée à coopérer avec la bague intérieure d'un roulement conique destiné à recevoir la cage suivant l'invention et une seconde lèvre 8,9 de centrage et d'étanchéitd destinée à coopérer avec la bague extérieure de ce roulement. Les lèvres 6 à 9 sont constituées par des colle- rettes de révolution prévues respectivement sur la surface interne 4 et sur la surface externe 5 du corps 1 Ces col- lerettes sont inclinées par rapport à la direction g;néra- le du corps 1 d'un angle approprié pour assurer leur fonc- tion de centrage et d'étanchéité Les collerettes inté- rieures 6 et 7 sont dirigées vers l'axe de la cage alors que les collerettes extérieures 8,9 s'écartent de cet-axe. Ainsi qu'on peut le voir aux Fig l, 2 et 4, chaque alvéole 2 de réception d'une aiguille 3 est de forme générale rectangulaire et présente à chacune des jonctions de deux de ses parois, deux saillies 10,11 diri- gées vers l'intérieur de l'alvéole et destinées à assurer le maintien de l'aiguille 3 en place dans celui-ci Ainsi qu'on peut le voir aux Fig l et 4, les saillies 10 et 11 sont de forme diffdrentes, en raison de problèmes de rdéa- lisation qui seront exposées par la suite à l'occasion de la description du procédé de fabrication de la cage sui- vant l'invention. Ainsi qu'on peut le voir à la Fig 3, qui est une coupe analogue à celle de la Fig l mais dans une partie de la cage suivant l'invention dépourvue d'alvéoles, le profil des saillies de retenue 10 et 11 se retrouve sur toute la p 6 riph Srie de la cage. On peut constater à la Fig 4 que la disposition et la nature des saillies 10 et 11 prévues à chsquu cxtr mitd de 1 'alvoic sont symtriques par rapport au centre de celui-ci. Le moule repr 5 sent à lis Fig 5 comporte une cavit_ 15 ayant la forme de la cage pour roulements coni- ques à obtenir, ladite cavit_ ôtant dlimitée par deux coquilles 16 et 17 emboîtées l'une dans l'autre parallè- lement à la direction de l'axe de la cage à obtenir. Ainsi que le montre mieux la Fig 6, la coquille intérieure 16 du moule de la Fig 5, présente une surface latérale tronconique 18 prolongée à son extrémité de grand diamètre par une surface tronconique 19 étroite destinée à confiner le côtÉ intérieur de la collerette 7 (Fig l) et à son extrémité de plus petit diamètre, par une plage cylin- drique 20 reliée à la surface tronconique 18 par un décrochement 21 dont l'épaisseur est destinée à définir la zone de révolution dans laquelle seront formies les sail- lies 11 de l'alvéole 2 correspondant. A l'emplacement de chaque alvéole 2, la coquille intérieure 16 présente une excroissance 22 ayant la forme générale d'un prisme triangulaire dont la face 23 opposée à la surface latérale tronconique 18 est parallèle à l'axe de la cage à obtenir à la dépouille du moule près La face 24 d'extrémité de l'excroissance 22 fait avec la direction d'emboltement des coquilles 16,17 l'une dans l'autre, un angle complémentaire au demi-angle au sommet de la surface tronconique lateérale 18 de maniére que l'alvéole correspondant soit bien dirigé de la manière indiquée plus haut. Les sommets de l'excroissance 22 qui forment sa face d'extrémité 24 présentent des biseaux triangulaires au niveau de sa face latérale 22 et des biseaux rectan- gulsires 26 au niveau de la jonction de l'excroissance 22 avec la portion cylindrique 20 de la surface latérale de la coquille 16 Les biseaux triangulaires 25 permettent la formation lors du moulage des saillies 10, tandis que les biseaux rectangulaires 25 permettent la réalisation des saillies 11 des alv oles 2. La coquille 17 présente un profil complémentaire à celui de la coquille 16 Au niveau de chaque alvéole 2, elle comporte une excroissance en forme de prisme trian- gulaire 28 dont la pointe est dirigée vers la face d'extrémité 24 de l'excroissance 22 de la coquille intérieure 16 et dont la face d'extrémité 29 correspondant à la face 24 précitée, se trouve en regard de la pointe de l'excroissance 22 Comme la coquille 16, la coquille extérieure 17 présente une surface latérale de forme g.-nçrale tronconique destinée à définir la surface extérieure de la cage à obtenir Deux excroissances 22 et 28 correspondantes appartenant l'une à la coquille intérieure 16 et l'autre à la coquille extérieure 17, sont en contact par leurs faces latérales extérieures telles que la face 23 de l'excroissance 22; cette surface de contact est désignée sur la Fig 5 par la référence 30 On constate qu'elle passe par les sommets opposés d'un volume de forme générale parallélépipèdique que forment ensemble les deux excroissances 22 et 28 Cette surface de contact est parallèle à la direction de déplacement relatif des coquilles 16 et 17 ainsi qu'à l'axe de la cage à obtenir. Le moule qui vient d'être décrit présente vis à vis du moule réalisé jusqu'à présent pour la réalisation de pièces complexes telles qu'une cage de roulements coni- ques, l'avantage d'être réalisé en deux pièces seulement, déplaçables lors du démoulage parallèlement à l'axe de la pièce à former La forme triangulaire des biseaux 25 et la forme rectangulaire des biseaux 26, ces derniers étant également dirigàs parallèlement à la direction de dépla- cement relatif des coquilles 16 et 17, permet de pourvoir les alvéoles 2 de saillies qui, bien qu'étant apparamment en contre-d 6 pouille, ne font pas obstacle au démoulage de la piece. En outre, pour permettre le d moulagc, les porti Qns 15 a et 15 b de la cavit 5 15 situ 5 es au-delà des cavités de moulage des colleret Les 6,S et 7,9 de a 13 cage, sont réalisées cylindriques. Dans la cavité de moulage définie par l'assem- blage des coquilles 15 et 17 de la Fig 5, las seuls sec- teurs en contre-dépouille sont constitués par la surface 19 de la coquille 16 et par la surface 31 correspondante de la coquille 17 qui définissent l'une la collerette d'é- tanchéité intérieure 7 et l'autre la collerette d'étan- chîité int 4 rieure 7 et l'autre la collerette d'$tanchéi- tà extérieure 8 de la cage représentée à la Fig l. Toutefois, compte tenu de la minceur de ces col- lerettes, on conçoit aisément que lors du démoulage par écartement des coquilles 16 et 17 dans la direction géné- rale de l'axe de la cage à obtenir, les surfaces 7 et 8 qui, du fait de l'élasticité, de la matière de la cage"re- prennent ensuite leur forme obtenue intialement. Sur la Fig 7, on a représenté en coupe un roule- ment conique équipe d'une cage suivant l'invention On voit sur cette figure, que les collerettes intérieures 6 et 7 de la cage, en prenant appui sur les extrémités oppo- sées de la surface de roulement de la bague intérieure 35 assurent à la fois le centrage de la cage par rapport b une bague et l'étanchéité vis à vis de celle-ci D'une manière analogue, les collerettes extérieures 8 et 9 prennent appui sur les extrémités opposées de la surface de roulement de la bague extérieure 36 et assurent les mê- mes fonctions de centrage et d'étanchéité Grâce à cet agencement, le corps 1 de la cage est centré par rapport aux aiguilles 3. En outre, dans le mode de réalisation représen- t 4 à la Fig 7, les bagues intérieures 35 et extérieures 36 du roulement présentent aux extrémités de leurs surfaces de roulement des rebords circulaires respectifs 37 et 38 contre lesquels les collerettes intérieures 6 et 7 et les collerettes E et 9 de la cage prennent appui et assurent ainsi le maintien axial de la bague intérieure par rapport à la bague extérieure. Ce maintien axial peut également être assuré par la coopération des collerettes avec des chanfreins prévus aux extrémités des pistes de roulement des bagues inté- rieure et extérieure. La cage qui vient d'être décrite présente vis à vis des cages de la technique antérieure, un certain nom- bre d'avantages Elle facilite considérablement le montage du roulement qu'elle équipe car lors de sa mise en place dans la bague extérieure elle se centre elle-même et assu- re le centrage des léments de roulements qu'elle porte. Elle assure en outre le centrage de la bague in- tdrieure du roulement. La présence des collerettes de centrage permet en outre le maintien de la cage centrée par rapport aux éléments de roulement lors du fonctionnement de celui-ci. Grâce à son mode de fabrication à l'aide d'un moule formé de deux coquilles dont la plupart des surfaces de jonction sont parallblas à la direction de démoulage, elle peut comporter des saillies de retenue intérieures et extérieures pour les éléments de roulement Ainsi, elle assure une meilleure retenue des aiguilles, ce qui est indispensable notamment dans le cas d'un mouvement inter- mittent ou oscillant du roulement. REVE N DI CATI ' S 1 Cage en matire plastique pour roulement conique comprenant un corps ( 1) de foia e tronconique pourvu d'alvéoles ( 2) pour I 3 réception d' lments de roulement ( 3) ménagés à intervalles régu'licrs dans 1 l surface latérale dudit corps, car 3 ctérisc en cc que le- dit corps de la cage présente à chacune de ses oxtr mités une premiere lèvre ( 6,7) de centrage et d'étanchêitê par rapport à la bague intérieure du roulement et une seconde lèvre ( 0,9) de centrage et d'étanch Sité par rapport à la bague extérieure du roulement, lesdites premières et se- condes lèvros étant venues de moulage avec ledit corps. 2 Cage suivant la revendication 1, caractéri- sie en ce que lesdites première et seconde lèvres ( 6 à 9) sont constituées par des collerettes de révolution prévues respectivement sur la surface interne ( 4) et sur la surfa- ce externe ( 5) dudit corps ( 1), lesdites collerettes étant inclinées par rapport audit corps et respectivement diri- gées vers l'axe et s'écartant de l'axe de celui-ci. 3 Cage suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisée en ce que chaque alvéole ( 2) de réception d'un élément de roulement ( 3) est pourvu de saillies ( 10,11) de retenue de l'3 lment de roulement dans l'alvéole, dirigées vers l'intérieur de celui-ci et venues de moulage avec la cage. 4 Cage suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les alvéoles ( 2) étant de forme rectangulaire et débouchant sur les surfaces latérales intérieure ( 4) et extérieure ( 5) de la cage, ils présentent chacun à chacune des jonctions de deux de leurs parois deux saillies ( 10,11). Cage suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que lesdites lèvres de centrage et d'é- tanchéità ( 6,9) constituent également des éléments d'immo- bilisation axiale de la bague extérieure ( 36) par rapport à la bague intérieure ( 35) per coop Jration avec des rebords ou des chanfreins provus sur lesdites bcgues. 6 Dispositif pour 1 l rálisation d'une piece tronconique creus_, notamm-n L d'une cage de roulament co- nique suivant l'une quelconque d's revendications 1 à 5, constitul par un moule form J de deux coquilles ( 16,17) définissent la cavit_ ( 15) dudit moule, caractris 2 en ce que la dircction'dz d 4 piacement' relatif des deux coquilles en vue de la fermeture ou de l'ouverture du moule est pa- rallàla à l'axe de ladite pi'ce. 7 Dispositif suivant la revendication 6, carscttrisie en ce que la piece à rhaliser comportant des orifices traversant sa paroi latérale, pour la réalisation des orifices ( 2) de la pibce, les coquilles ( 16,17) du moule comportant une série d'excroissances compl;mentaires ( 22,28) disposes à intervalles rguliers sur les surfaces tronconique des empreintes des coquilles, la surface de jonction ( 30) entre deux excroissances complementaires destin'es à former un orifice ( 2) -tant parallèle à la di- rection de déplacement relatif des coquilles ( 16,17) du moule et se trouvant dans un plan diagonal dudit orifice ( 2). S Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les alv-oles ( 2) de la cage étant de forme gdn 5 rale parall D 16 pip Ddiqae, lesdites excroissances ( 22,28) des coquilles ( 16,17) sont en forme de prismes triangulaires à sommets oppos 6 s. 9 Dispositif suivant la revendication 8, caract ris 4 en ce que chacune des excroissances complimen- taires ( 22,28) prsentc des biseaux ( 25,26) de formation desdites saillies ( 10,11) de retenue des éléments de roulement ( 3), lesdits biseaux 3 tant m 3 nagis dans les fa- ces latirales de ladite excroissance et débouchant aux sommets de sa face d'axtr-mit' ( 24,29). Roulement conique à aiguillis ou roubeaux cornportant une bague intérieure ( 35), unc brigue extériaure ( 36) et deslrens de roulement ( 3) disposés entre les- dites baguas, caractérisé en ce que les Alkments de roule- ment sont mont-es dans unz cage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4.