Brevet FR2680840A1 — publié le 19930305

Cage de roulement à rouleaux L'invention concerne une cage de roulement à rouleaux com- portant des bagues latérales et, reliant celles-ci, des barrettes qui pré- sentent une surface de guidage concave continue dans la direction axia- le ainsi que, dans la région des ouvertures de montage des rouleaux, des saillies de retenue des rouleaux qui sont disposées à distance des bagues latérales et sont obtenues par usinage de gorges radiales circu- laires, les surfaces de retenue des saillies et la surface de guidage se raccordant suivant une courbe d'usinage commune. Le document DE-GM 1 786 249 divulgue une cage de roule- ment de ce type Dans celui-ci, une cage massive, sensiblement tubu- laire, comporte des Iogements de rouleaux fermés Les faces latérales des barrettes sont pourvues de surfaces de guidage concaves adaptées aux rouleaux qui s'étendent avec un profil régulier sur l'ensemble de la longueur axiale des barrettes On obtient ainsi un guidage des rouleaux et un graissage particulièrement efficaces Afin de pouvoir monter les rouleaux dans les logements de manière simple et sans blesser leur sur- face, lesquels logements agissent aussi radialement par conjugaison de forme, des gorges périphériques sont usinées dans le côté correspon- dant Il subsiste ainsi deux nervures réparties dans la direction radiale qui servent de saillies de retenue et empêchent la chute des rouleaux. Celles-ci s'écartent légèrement de manière élastique dans la direction tangentielle lorsqu'on introduit les rouleaux dans les logements Cet agencement permet en outre de gagner du poids Dans ce type de cage, on note une distinction nette entre la fonction de la surface de guidage en fonctionnement et la fonction des saillies de retenue au moment de l'assemblage du roulement ou de sa mise en place Il s'est avéré, dans la pratique, que l'on pouvait encore améliorer la cage de roulement connue sur le plan de la séparation des fonctions en fonction de guida- ge et fonction de retenue et que l'on pouvait également gagner encore du poids. Par ailleurs, on a constaté lors de la fabrication que des bavu- res résultant de l'usinage des logements de rouleaux par fraisage, bro- chage ou tournage sur tour à excentrique gênaient le montage des rou- leaux, notamment dans le cas d'une fabrication en série automatisée. La présente invention a pour objectif d'optimiser une cage de roulement à rouleaux du type indiqué en introduction en réduisant son poids et en séparant de manière adéquate les fonctions de guidage et de retenue et de créer des moyens pour le montage sans difficulté des rou- leaux. Le problème est résolu selon l'invention par au moins une gorge radiale qui est usinée dans les surfaces périphériques des barret- tes radialement en regard des ouvertures de montage des rouleaux, dont les composantes en largeur du fond de gorge occupent la majeure partie de la longueur des barrettes et dont les surfaces latérales qui sont si- tuées axialement vers l'extérieur, de chaque côté, et constituent des surfaces délimitant des saillies de retenue sont inclinées axialement en direction de l'extérieur et se raccordent avec le fond dans la région des barrettes. Il est prévu de préférence une gorge continue dans la direc- tion axiale mais il est également possible d'usiner plusieurs gorges à proximité les unes des autres Ainsi il subsiste aux extrémités des bar- rettes ou des rouleaux des saillies de retenue, tandis que la gorge ré- duit les surfaces de guidage dans la direction radiale L'action des saillies de retenue au niveau des extrémités des rouleaux est optimale sur le plan géométrique car on obtient ainsi une stabilisation avanta- geuse de la cage Une surface de guidage réduite par la gorge ou déca- lée radialement s'est avérée intéressante dans la pratique ou tout au moins ne s'est pas révélée pénalisante La surface latérale inclinée de la gorge procure un raccordement progressif entre la barrette et la ba- gue latérale, augmente la stabilité en ces points et évite un effet d'en- taille lors de charges élevées. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, les surfaces latérales des gorges, avec leur raccordement à la surface péri- phérique de la bague latérale, sont situées dans la région de cette der- nière et leur prolongement dans la direction périphérique dans la ré- gion du logement de rouleau est agencé sous forme de rétrécissement du bord de la bague latérale. Le profil de la gorge est formé d'un fond de gorge qui, par exemple, s'étend sur la majeure partie de la barrette et de deux surfaces latérales inclinées qui se raccordent à celui-ci Les surfaces latérales s'étendent dans ce cas jusque dans la région des bagues latérales o el- les se raccordent à la surface périphérique Les surfaces latérales des gorges pénètrent dans les bagues latérales de telle manière que l'on obtient un rétrécissement du bord dans la région des logements, par exemple après usinage des gorges par tournage Le bord entre la surfa- ce du logement dans la bague latérale et la surface périphérique de la- dite bague latérale en ce point est chanfreiné On évite ainsi les bavu- res résultant de l'usinage des logements ou on élimine celles-ci par le processus d'usinage des gorges Le rétrécissement incliné du bord favo- rise la lubrification dans la région du point de contact frontal du rou- leau. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, les les gorges prévues au niveau des ouvertures de montage, au voisinage des bagues latérales, présentent une surface latérale inclinée en direc- tion de l'extérieur qui est située dans la région la bague latérale et se prolonge dans la direction périphérique, dans la région des logements de roulement, sous forme de rétrécissement du bord de la bague latéra- le. La surface latérale inclinée pénètre plus profondément dans la région de la bague latérale par rapport au mode de réalisation décrit plus haut ou la surface chanfreinée est plus large Ceci permet une mise en place plus facile des rouleaux en faisant légèrement basculer ceux-ci ou en les décalant axialement dans le logement de rouleau Les avantages mentionnés plus haut concernant les bavures et le graissage sont conservés. L'usinage simultané des surfaces des barrettes par fraisage, tournage au tour à excentrique, etc permet d'usiner conjointement et de manière continue la surface de retenue des saillies Les surfaces de retenue et de guidage se raccordent mutuellement et sont situées dans la direction axiale sur une courbe d'usinage commune. L'invention est décrite ci-après de manière détaillée à l'aide d'un exemple représenté sur les dessins. Ceux-ci montrent: Figure 1, la coupe longitudinale partielle d'une cage de rou- leaux comportant des saillies de retenue situées radialement à l'inté- rieur et à l'extérieur, Figure 2, la vue de dessus partielle d'un logement de rouleau de la cage selon la figure 1, Figure 3, la coupe transversale partielle suivant la ligne A-A de la figure 1. La cage représentée sur les figure 1 à 3 a une forme essen- tiellement tubulaire et est fabriquée en laiton par usinage par enlève- ment de copeaux Elle est constituée par deux bagues latérales 1 et des barrettes 2 qui relient entre elles lesdites bagues Des rouleaux 3 cy- lindriques sont placés dans les logements Des gorges 6, 7 sont usinées dans la surface périphérique intérieure 4 et la surface périphérique ex- térieure 5 définissant ainsi des saillies de retenue intérieures 8 et exté- rieures 9 Les faces latérales des barrettes 2 sont concaves et sont sub- divisées chacune en une surface 10 de guidage continue dans la direc- tion axiale pour le guidage en fonctionnement des rouleaux 3 cylindri- ques et des surfaces de retenue 11 à action renforcée au niveau des saillies de retenue 8, 9 Toutes les surfaces 8, 9, Il se raccordent entre elles et suivent une courbe d'usinage 12 commune Celle-ci ne doit pas nécessairement être un secteur de cercle comme cela est représenté à la figure 3, mais peut être constituée de différentes portions de courbe qui se raccordent de manière progressive. La gorge 7 située radialement vers l'extérieur s'étend avec le fond de gorge approximativement sur l'ensemble de la longueur des barrettes 2 et se termine dans le matériau des bagues des latérales 1 par des surfaces latérales 13 inclinées radialement et axialement vers l'extérieur On obtient ainsi des saillies de retenue 9 qui agissent sur les extrémités des rouleaux cylindriques Les surfaces latérales 13 in- clinées se prolongent dans la direction périphérique dans la région des logements par un rétrécissement du bord 15 La surface de retenue 11 se termine donc en ce point et se raccorde à la surface de guidage 10 dont le profil est optimisé sur le plan de la lubrification entre le rou- leau cylindrique 3 et la cage Les deux saillies de retenue 9 stabilisent le rouleau 3 à ses extrémités. Trois gorges 6 sont usinées dans la surface périphérique 4 si- tuée radialement vers l'intérieur et définissent sur les barrettes 2 deux saillies de retenue 8 qui sont réparties dans la direction axiale Les gorges 6 comportent elles aussi des surfaces latérales 14 qui sont in- clinées dans les directions axiale et radiale Les surfaces latérales 14 axialement à l'extérieur des gorges 6, axialement à l'extérieur, sont in- tégralement situées dans la région des barrettes 2 ce qui entraîne un rétrécissement du bord 16 relativement important, avec un chanfrein de largeur correspondante Ces surfaces chanfreinées servent au cen- trage des rouleaux 3 au moment de leur mise en place Le contour d'un rouleau 3 cylindrique placé en travers est représenté en trait mixte sur la figure 1 Les rouleaux 3 cylindriques sont encliquetés dans les loge- ments par application d'une pression radiale Les saillies de retenue 8 intérieures reculent dans la direction tangentielle grâce à l'élasticité des barrettes 2. Toutes les saillies de retenue 8, 9 sont représentées sur la fi- gure 2 avec une longueur exagérée dans la direction tangentielle pour une meilleure compréhension. L'exemple décrit et représenté montre les caractéristiques de l'invention appliquées à une cage de rouleaux cylindriques Naturelle- ment on peut aussi fabriquer des cages pour des rouleaux coniques ou des tonneaux qui présentent les mêmes caractéristiques. REVENDICATIONS 1 Cage de roulement à rouleaux comportant des bagues laté- rales et, reliant celles-ci, des barrettes qui présentent une surface de guidage concave continue dans la direction axiale ainsi que, dans la région des ouvertures de montage des rouleaux, des saillies de retenue des rouleaux qui sont disposées à distance des bagues latérales et sont obtenues par usinage de gorges radiales circulaires, les surfaces de re- tenue des saillies et la surface de guidage se raccordant suivant une courbe d'usinage commune, caractérisée par au moins une gorge radia- le ( 7) qui est usinée dans les surfaces périphériques ( 5) des barrettes ( 2) radialement en regard des ouvertures de montage des rouleaux ( 3), dont les composantes en largeur du fond de gorge ( 17) occupent la ma- jeure partie de la longueur des barrettes ( 2) et dont les surfaces latéra- les ( 13) qui sont situées axialement vers l'extérieur, de chaque côté et constituent des surfaces délimitant des saillies de retenue ( 9) sont in- chinées axialement en direction de l'extérieur et se raccordent avec le fond ( 17) dans la région des barrettes ( 2). 2 Cage selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les surfaces latérales ( 13) des gorges, avec leur raccordement ( 5) à la surface périphérique ( 5) de la bague latérale ( 1), sont situées axiale- ment dans la région de cette dernière et leur prolongement dans la di- rection périphérique, dans la région du logement de rouleau est agencé sous forme de rétrécissement du bord ( 15) de la bague latérale ( 1). 3 Cage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que Ies gorges ( 6) prévues au niveau des ouvertures de montage au voisinage des bagues latérales ( 1) présentent une surface latérale ( 14) inclinée en direction de l'extérieur qui est située dans la région la ba- gue latérale ( 1) et se prolonge dans la direction périphérique, dans la région des logements de roulement, sous forme de rétrécissement du bord ( 16) de l'arête de la bague latérale ( 1). 4 Cage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, ca- ractérisée par le fait que les surfaces de retenue ( 11) de l'ensemble des saillies de retenue ( 8, 9) et la surface de guidage ( 10) se raccordent mutuellement suivant une courbe d'usinage ( 12) commune.