Brevet FR2528509A1 — publié le 19831216

Roulement à rouleauxcomportant une cage perfectionnée. La présente invention concerne un roulement à rouleauxcomportant au moins une rangée de rouleaux disposés suivant un certain angle par rapport à l'axe du roulement, une bague intérieure et une bague exlérieure pour lesdits rouleaux et une cage moulée en matière plastique pour ces rouleaux, ladite cage comprenant deux bagues coaxiales et plusieurs barres s'étendant entre les bagues, les rouleaux étant situés dans les alvéoles situés entre lesdites barres. Pour qu'une cage assure un bon guidage des rouleaux et présente une faible usure, il est important qu'elle soit centrée et alignée avec précision dans le roulement On peut obtenir le centrage de la cage en faisant en sorte que la cage vienne en contact avec la bague extérieure, la bague intérieure ou les rouleaux lorsqu'elle prend une position excentrée dans le roulement, grâce à quoi l'excen- tricité se trouve limitée On obtient le meilleur guidage des rouleaux lorsque la cage comporte des surfaces de guidage qui sont en contact avec le rouleau correspondant aussi prêt que possible de ses surfaces d'extrémité et de manière que le contact normal "cage-rouleau" se trouve dans ou près du plan d'inclinaison du rouleau, c'est-à-dire le plan dans lequel le rouleau est incliné lorsqu'il prend une position oblique dans l'alvéokl de la cage, ce qui fait que l'axe du rouleau ne se trouve plus dans le même plan que l'axe du roulement, et qui comprend l'axe du rouleau Les cages en tôle emboutie pour rouleaux comportant de telles surfaces de guidage de rouleaux sont connues, par exemple d'après le brevet SE publié 349 110 Du fait que les surfaces s'étendent principalement de façon parallèle aux rayonsdepuis le centre du roulement à travers le milieu des alvéoles de la cage délimités par ces surfaces, elles ne conviennent pas pour centrer la cage par contact avec les rouleaux Par conséquent, les barres de la cage sont pour- vues d'évidements et de saillies, respectivement, sur lesquels sont disposées les surfaces de centrage de la cage, ces surfaces étant en contact avec les rouleaux radialement à l'extérieur et à l'intérieur du cercle primitif des rouleaux, respectivement Des barres ayant cette forme peuvent facilement être formées dans une cage en t Cle emboutie Par contre,si la cage est moulée dans une matière plastique, ce qui à certains égards est avantageux,il est difficile, voiraimpossible, de former des évidements ou des saillies dans les barres Les cages en matière plastique connues antérieurement pour des roulements du type dont il est question ici comportent des barres ayant une étendue radiale relativement faible et ne conviennent donc pas pour être centrées par contact avec les rouleaux. Le but de la présente invention est d'obtenir un roulement à rouleaucdu type mentionné ci-dessus muni d'une cage qui donne un bon guidage des rouleaux sans qu'il soit nécessaire de centrer la bague extérieure ou la bague intérieure On obtient ce résultat par le fait que: les deux- bagues de la cage ont des dimensions différentes, le diamètre de l'alésage de la bague la plus grande étant plus petit que le diamètre extérieur de la bague la plus petite; l'étendue radiale la plus grande des barres de la cage est plus grande que la largeur radiale des bagues; chaque barre de la cage comporte une partie qui se trouve au centre de la barre et aui s'étend radialement vers l'intérieur ou l'extérieur du cercle primitif des rouleaux et présente une surface destinée à être en contact avec le rouleau adjacent pour centrer la cage, cette surface étant disposée de manière telle que, dans une projection dans un plan perpendiculaire à l'axe de la cage, la normale à l'endroit o la surface du rouleau est en contact avec ladite surface forme un angle (") avec une droite s'étendant à partir du centre du roulement et passant par l'axe du rouleau, l'angle (t() étant inférieur à 60 ; et la cage comporte également une partie se raccor- dant à chaque extrémité des rouleaux avec une surface destinée à être en contact avec le rouleau correspondant et à guider ce dernier, ladite surface étant disposée de manière telle qu'un plan passant par l'endroit o la surface du rouleau est en contact avec ladite surface contenant l'axe du rouleau forme un angle (A) avec le plan d'incli- naison du rouleau, cet angle ( À) étant inférieur à 15 . Un roulement selon la présente invention comprend une cage en matière plastique moulée, ce qui donne un prix de revient faible et permet d'utiliser de longs rouleaux et un grand nombre de rouleaux ou des rouleaux larges dans un roulement ayant des dimensions extérieures données, ce qui offre la possibilité d'absorber des charges importantes La cage est conçue de telle sorte qu'elle peut être centrée avec précision par contact avec les rouleaux. On va décrire ci-après la présente invention en se référant au dessin annexé, dans lequel: la figure 1 est une coupe axiale d'une partie d'une cage ou un roulement selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une coupe par Il-II de la figure l;et la figure 3 est une vue d'un alvéole de cage. Les figures 1 à 3 montrent une partie d'une cage en matière plastique moulée destinée à un roulement à rouleaux sphériques La cage comprend deux bagues coaxiales 1,2 de dimensions différentes et des barres 3 qui s'étendent axialement entre les bagues et sont réparties de façon régu- lière sur la circonférence de la cage Les bagues et les barres sont formées d'une seule pièce et délimitent un grand nombre d'alvéolesde cage dans lesquels sont placés les rouleaux La position d'un des rouleaux est indiquée par la ligne 4 en traits interrompus Les rouleaux sont en contact avec les bagues intérieure et extérieure qui n'ont pas été représentées sur le dessin et entre lesquelles les rouleaux et la cage sont situés de la manière habituelle. L'étendue radiale des barres 3 de la cage est grande parce que le diamètre extérieur de la petite bague 2 est plus grand que le diamètre de l'alésage de la grande bague 1 et parce que les barres de la cage s'étendent radialement à l'intérieur et à l'extérieur des bagues 1 et 2, respecti- vement, au voisinage de ces bagues Pour des raisons de géométrie et de technique de moulage, les bagues ont une étendue radiale limitée Du fait que les rouleaux décrivent un angle par rapport à l'axe du roulement, on donne aux bagues une section droite de profil cunéiforme Des parties de bagues trop minces sont difficiles à mouler avec des procédés convenant pour une production en grande série et des parties trop épaisses compromettent la possibilité d'utilisation de longs rouleaux Il est donc judicieux de limiter l'étendue de la bague i vers l'intérieur et l'étendue de la bague 2 vers l'extérieur à la position de la section de bague la plus mince possible. La figure 2 montre la forme des barres de la cage dans une coupe de la partie médiane des barres La ligne 4 montre le contour d'un rouleau disposé dans un alvéole entre deux barres 3 de la cage Chaque barre comporte une partie 5 qui s'étend radialement à l'intérieur du cercle primitif 6 des rouleaux et comprend une surface 7 destinée à venir en contact avec le rouleau adjacent pour centrer la cage La surface 7 est disposée de telle sorte que la normale 8 à l'endroit o le rouleau est en contact avec la surface forme un angle c& avec une ligne 9 s'étendant à partir du centre du roulement et passant par l'axe du rouleau, cet angle étant inférieur à 600 Plus l'angle est petit, meilleur est le centrage de la cage, mais il est évidemment impossible d'obtenir un angle de 0 , étant donné qu'un rouleau de forme normale ne pourrait pas, dans ce cas, être en contact avec la bague intérieure Si l'angle est inférieur à 60 , on obtient un centrage parfaitement satisfaisant de la cage et on peut accomoder un tel angle sans aucun problème. Pour limiter l'inclinaison du rouleau dans l'alvéole de la cage, la barre de la cage comporte une partie se raccordant à chaque extrémité du rouleau avec une surface 10 (figures 2 et 3) avec laquelle le rouleau est en contact lorsqu'il est incliné dans la mesure maximale Cette surface est séparée de la surface 7 et est située de préférence de manière telle qu'un plan ll,passant par l'endroit o la surface du rouleau est en contact avec ladite surface et comprenant l'axe du rouleau, forme avec le plan d'inclinaison 12 du rouleau un angle P inférieur à 150 On obtient le meilleur guidage du rouleau si l'angle est de O et il en est ainsi sites surfaces 10 sont parallèles à la ligne 9 Si les surfaces de guidage de rouleau sont situées près des extré- mités, meilleure est la faculté de la cage à guider les rouleaux, étant donné que,de cette façon, les bras de levier pour les forces qui engendrent un moment de réaction vis-à-vis du moment d'inclinaison sont les plus longs pos- sibles Pour que la composante de force de réaction soit le plus possible perpendiculaire à la ligne 9, ce qui donne un moment de réaction maximal vis-à-vis des moments d'incli- naison, il faut que l'angle f soit aussi faible que possible. Si F est inférieur à 15 , on obtient toujours un bon guidage des rouleaux Si les surfaces 10 sont parallèles à la ligne 9, l'anale est O , comme on l'a mentionné ci-dessus, et dans ce cas, on obtient l'avantage supplémentaire que la cage peut prendre une position excentrée dans le roulement sans que le jeu entre le rouleau et la barre de la cage soit modifié de façon appréciable. Du fait que la barre de la cage est conçue avec la partie 5, elle comporte une surface importante 13 orientée vers le centre du roulement Cette surface agit comme un réservoir de graisse lubrifiante, de sorte que l'on obtient une réserve importante de lubrifiant Dans une cage pour un roulement à rouleauxsphériques, on peut faire en sorte que la largeur de la surface dans la direction circonférentielle de la cage soit plus grande que 0,2 fois le diamètre du rouleau, et la longueur peut être plus grande que 0,3 fois la longueur du rouleau sans qu'il soit nécessaire de prendre des mesures spéciales. Pour retenir les rouleaux dans les alvéo Las respectifs de la cage, on munit au moins une des barres qui entourent chaque rouleau d'une saillie 14 s'étendant dans l'alvéole -La saillie est située sur le côté opposé du cercle primitif des rouleaux par rapport à la position de la surface de centrage 7 sur la barre de la cage De cette façon,on peut enclencher le rouleau dans l'alvéole de la cage au-delà de la saillie élastiquement flexible 14 pendant le montage. Deux modesde réalisation autresque celui décrit ci- dessus sont possibles dans le cadre de la présente invention. Les barres 3 (figure 1,2) de la cage peuvent être pourvues de parties disposées radialement à l'extérieur du cercle primitif 6, ces parties comportant des surfaces pour le centrage de la cage en tant que variantes des parties 5, des saillies correspondant aux saillies 14 étant alors de préférence fornés sur les côtés intérieurs des barres de la cage, de sorte que l'on peut monter les rouleaux en les poussant extérieurement dans la cage Les rouleaux 4 peuvent comporter des évidements dans leur surface d'extré- mité et les bagues de la cage peuvent comporter des saillies s'étendant jusque dans lesdits évidements pour donner un effet de retenue Les surfaces 10 et, de ce fait, le plan 11 qui, conjointement avec le plan 12, définissent l'angle P peut être situé radialement à l'extérieur du plan 12. REVENDICATIONS 1 Roulement à rouleauxcomportant au moins une rangée de rouleaux, les rouleaux étant disposés suivant un angle par rapport à l'axe du roulement, une bague inté- rieure et une bague extérieure pour les rouleaux et une cage moulée en matière plastique pour les rouleaux,la cage comprenant deux bagues coaxiales ( 1,2) et des barres ( 3) s'étendant entre les bagues, les rouleaux ( 4) étant situés dans des alvéojes entre les barres, caractérisé par le faitl que les bagues ( 1,2) ont des dimensions différentes, le diamètre de l'alésage de la plus grande desdites bagues étant plus petit que le diamètre extérieur de la plus petite desdites bagues; que l'étendue radiale la plus grande des barres ( 3) de la cage est plus grande que la largeur radiale des bagues ( 1,2); que chaque barre de la cage comporte une partie ( 5) se trouvant au centre de la barre, cette partie s'étendant radialement à l'intérieur ou à l'extérieur du cercle primitif ( 6) des rouleaux et comportant une surface ( 7) destinée à être en contact avec le rouleau adjacent pour centrer la cage, cette surface étant disposée de manière telle que, dans une projection dans un plan perpendiculaire à l'axe de la cage, la normale ( 8) à l'endroit o la surface du rouleau est en contact avec ladite surface, forme un angle (o() avec une liane ( 9) s'étendant à partir du centre du roulement et passant par l'axe du rouleau, l'angle (e-) étant inférieur à 600; et que la cage comporte également une partie se raccordant à chaque extrémité des rouleaux avec une surface ( 10) destinée à être en contact avec le rouleau correspondant et à guider ce dernier, ladite surface étant disposée de manière telle qu'un plan (ll)passant par l'endroit o la surface du rouleau est en contact avec ladite surface et contenant l'axe du rouleau forme un angle (ô) avec le plan d'inclinaison ( 12) du rouleau, cet angle (y) étant inférieur à 15 . 2 Roulement à rouleau suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les barres de la cage compor- tent ure surface ( 13) orientée vers le centre du roulement, la largeur de cette surface dans la direction circonféren- tielle du rouleau étant plus grande que 0,2 fois le diamètre du rouleau et la longueur de la surface dans la direction axiale du roulement étant plus grande que 0,3 fois la longueur du rouleau. 3 Roulement à rouleaunsuivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'au moins une des barres de la cage qui entoure chaque rouleau comporte une saillie ( 14) s'étendant dans la direction circonférentielle de la cage et située sur le côté du cercle primitif des rouleaux qui est opposé au côté sur lequel la surface de centrage de la barre de la cage est située.