Brevet FR2741126A1 — publié le 19970516

Dispositif Dour l'immobilisation d'un roulement à alésage conique La présente invention concerne un dispositif pour l'immobilisation d'un roulement à alésage conique, plus particulièrement du type comprenant un manchon de serrage à portée conique disposé entre le roulement et l'arbre récepteur et prolongé par un embout fileté apte à recevoir une rondelle à ergots rabattables, un écrou de fixation à flasques crantés se vissant sur ledit embout. Les roulements à alésage conique du type précité sont aujourd'hui très largement utilisés. Ces roulements sont montés généralement par paire sur un même arbre et, après avoir été fixés dans leur boîtier, ils doivent assurer le blocage en position axiale de cette ligne d'arbres. Toutefois, ces arbres sont en général positionnés en des endroits difficilement accessibles. De ce fait, le serrage ou le desserrage du roulement sur l'arbre s'effectue au moyen d'un burin et d'un marteau, le burin étant introduit dans les crans de l'écrou de fixation. En raison du type d'outil utilisé, le serrage est souvent défaillant. Or, un serrage insuffisant entraîne un glissement axial de l'arbre machine, provoquant un désalignement des organes tournants et leur destruction. A l'inverse, un serrage excessif entraîne une diminution du jeu radial du roulement, provoquant un échauffement, une dilatation et une destruction très rapide de ce dernier. En conséquence, le montage de ces roulements est aujourd'hui confié à des opérateurs expérimentés qui, par expérience et de manière subjective, définissent le serrage approprié avec toutefois un risque d'erreur demeurant important.Une autre solution consiste à utiliser des cales d'épaisseur introduites dans la cage du roulement et qui permettent de quantifier le jeu radial du roulement lors du serrage. Toutefois, en raison de l'inaccessibilité du roulement, ces cales sont rarement utilisées. Le but de la présente invention est donc de proposer un dispositif pour l'immobilisation d'un roulement à alésage conique pouvant être effectué en toute sûreté sans outils spéciaux par des opérateurs inexpérimentés. L'invention concerne à cet effet un dispositif pour l'immobilisation d'un roulement à alésage conique du type comprenant un manchon de serrage à portée conique disposé entre le roulement et l'arbre récepteur et prolongé par un embout fileté apte à recevoir une rondelle à ergots rabattables, un écrou de fixation à flasques crantés se vissant sur ledit embout, caractérisé en ce que l'écrou de serrage est à couple préréglé et est constitué de deux éléments coopérant au serrage et/ou au desserrage, l'un des éléments étant constitué par un flasque cranté prolongé d'un manchon taraudé formant un prolongement épaulé au flasque, ledit prolongement recevant à emboîtement une rondelle de serrage crantée susceptible d'être solidarisée au manchon taraudé du flasque cranté par l'intermédiaire d'organes de liaison radiaux ou axiaux, tels que des vis, assurant une liaison mécanique entre manchon ou flasque et rondelle de serrage jusqu'à une valeur de couple de serrage prédéterminée correspondant au jeu radial nécessaire au bon fonctionnement du roulement et au-delà de laquelle la solidarisation entre flasque ou manchon et rondelle est interrompue. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, la rondelle de serrage comporte dans son alésage une bague ou des patins de friction à serrage radial contrôlé au moyen de vis de pression préréglées pour engendrer l'arrêt du serrage et, par suite, le glissement de la bague ou des patins de friction sur le manchon taraudé au-delà d'une valeur de couple de serrage prédéterminée. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la rondelle de serrage comporte au moins une vis de cisaillement disposée radialement dans la rondelle pour pénétrer dans un orifice correspondant ménagé dans le manchon, la désolidarisation étant obtenue par rupture de la vis au-delà d'une valeur de couple de serrage prédéterminée. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente une vue en coupe d'un dispositif d'immobilisation d'un roulement à l'état monté sur un arbre la figure 2 représente une vue éclatée d'un premier mode de réalisation de l'invention et la figure 3 représente une vue éclatée d'un second mode de réalisation de l'invention. Le dispositif, objet de l'invention, est destiné à assurer l'immobilisation d'au moins un roulement 3 à alésage conique sur un arbre 1. Ce roulement 3 à alésage conique en soi connu est généralement constitué d'une bague intérieure, d'une bague extérieure et d'une cage destinée à recevoir des éléments roulants, tels que des billes, cette cage étant maintenue entre la bague intérieure et la bague extérieure. Un manchon de serrage 2 à portée conique est disposé entre le roulement 3 et l'arbre récepteur 1. Ce manchon de serrage 2 est prolongé par un embout fileté 2' apte à recevoir une rondelle 4, dite rondelle frein, à ergots 17 rabattables et un écrou de fixation à flasques crantés se vissant sur ledit embout 2'. La conicité du manchon de serrage 2 et du roulement 3 permet, sous l'action de l'écrou de fixation qui pousse au cours du serrage sur la face d'appui du roulement 3, un blocage axial de l'arbre 1 dans le manchon de serrage 2. La rondelle crantée 4 assure le maintien en position de l'écrou de fixation après serrage. Ce serrage définit le jeu radial interne du roulement 3. Un serrage non optimal engendre donc soit une destruction du roulement 3, soit une désolidarisation du manchon de serrage 2 et de l'arbre 1. Pour obtenir un serrage optimal correspondant au jeu radial nécessaire au bon fonctionnement du roulement 3, l'écrou de serrage à couple préréglé est constitué de deux éléments 5, 6 coopérant au serrage et/ou au desserrage. L'élément 5 est constitué par un flasque cranté 18 prolongé d'un manchon taraudé 19 formant un prolongement épaulé du flasque 18. Ledit prolongement reçoit à emboîtement une rondelle crantée de serrage 6 susceptible d'être solidarisée au manchon taraudé 19 du flasque cranté 18 par l'intermédiaire d'organes de liaison 8, 14 radiaux ou axiaux, tels que des vis qui assurent une liaison mécanique entre manchon 19 ou flasque 18 et rondelle de serrage 6 jusqu'à une valeur de couple de serrage prédéterminée au-delà de laquelle la solidarisation entre flasque 18 ou manchon 19 et rondelle 6 est interrompue. Les organes de liaison radiaux ou axiaux qui assurent la liaison mécanique entre le manchon 19 ou le flasque 18 et la rondelle de serrage 6 peuvent affecter un grand nombre de formes. Dans l'exemple représenté à la figure 2, la rondelle de serrage 6 comporte dans son alésage une bague de friction 13 à serrage radial contrôlé au moyen de vis de pression 14 préréglées pour engendrer l'arrêt du serrage et par suite le glissement de la bague de friction 13 sur le manchon taraudé 19 au-delà d'une valeur de couple de serrage prédéterminée. Cette bague de friction 13 pourrait être remplacée par des patins de friction disposés à intervalles réguliers ou irréguliers à l'intérieur de l'alésage de la rondelle de serrage 6. On obtiendrait un effet équivalent. Une fois ce serrage réalisé, il est nécessaire d'immobiliser la rondelle crantée de serrage 6 sur le manchon taraudé 19. L'immobilisation en rotation de la rondelle de serrage 6 s'effectue simplement par rabat d'un des ergots 17 de la rondelle, dite rondelle frein, 4 de telle sorte que l'ergot pénètre à la fois dans l'un des créneaux 11 du premier élément 5 de l'écrou de fixation et dans l'un des créneaux 12 de la rondelle de serrage 6. On note, au regard de la figure 2 que, lors du rabat de cet ergot, il est nécessaire de déchirer une portion d'une rondelle séparatrice 7 disposée entre l'élément 5 de l'écrou de fixation et la rondelle de serrage 6. Le rôle de cette rondelle séparatrice 7 sera explicité ci-après. L'immobilisation en translation de la rondelle de serrage 6 est obtenue au moyen d'un circlip 15 disposé en appui sur la face d'extrémité libre de la rondelle crantée 6, comme le montre la figure 2. Pour assurer le démontage du roulement 3, il suffit d'augmenter la pression exercée par les vis de pression 14 par simple vissage. De ce fait, la rondelle crantée 6 est de nouveau solidarisée à l'élément 5 de l'écrou, le desserrage de l'ensemble peut alors être effectué. La rondelle séparatrice 7 sert notamment à cette opération de démontage. Comme le montre la figure 2, cette rondelle séparatrice 7 est enfilée sur le manchon taraudé 19 de manière à être prise en sandwich entre le flasque cranté 18 et la rondelle de serrage 6. Cette rondelle séparatrice 7 empêche une action des outils de serrage sur le flasque cranté 18 lorsque ces derniers agissent sur la rondelle crantée 6 en vue de son serrage. En effet, en l'absence de cette rondelle séparatrice 7, l'outil, en l'occurrence le burin, pourrait pénétrer à la fois dans les créneaux 11 de l'élément 5 de l'écrou et les créneaux 12 de la rondelle séparatrice 6 provoquant un entraînement simultané des deux éléments constitutifs de l'écrou. I1 serait alors impossible à l'opérateur de savoir si il a atteint le couple de serrage prédéterminé. Selon un autre mode de réalisation représenté à la figure 3, la rondelle de serrage 6 comporte au moins une vis de cisaillement 8 disposée radialement en 10 dans la rondelle 6 pour pénétrer dans un orifice 9 correspondant ménagé dans le manchon 19. La désolidarisation est obtenue par rupture de la vis 8 au-delà d'une valeur de couple de serrage prédéterminée. Bien évidemment, la conception des vis 8, leur disposition et leur nombre sont fonction de la valeur de couple de serrage choisie. De manière analogue à ce qui a été décrit, pour le mode de réalisation représenté à la figure 2, un ergot 17 de la rondelle frein 4 est rabattu dans un créneau 11 de l'élément 5 de l'écrou et dans un créneau 12 de la rondelle crantée 6 pour assurer l'immobilisation en rotation de ladite rondelle crantée 6. Par contre, l'immobilisation en translation ou axiale de ladite rondelle crantée 6 est réalisée différemment. Dans ce cas, la rondelle de serrage 6 est maintenue sur un manchon taraudé 19 au moyen d'un organe d'immobilisation axial, tel qu'une vis 20, disposé radialement dans la rondelle de serrage et venant se loger dans une gorge ménagée sur ledit manchon taraudé 19. Pour permettre le démontage du roulement, la rondelle de serrage 6 est, après serrage au-delà de la valeur de couple de serrage prédéterminée, resolidarisée au manchon taraudé 19 au moyen d'un organe de fixation 16, tel qu'une vis, disposé radialement dans la rondelle 6 pour pénétrer dans un orifice correspondant ménagé dans le manchon 19. La rondelle séparatrice 7 joue, quant à elle, un rôle analogue à celui décrit dans l'exemple de réalisation de la figure 2. La conception de l'écrou de fixation, qu'elle soit conforme à celle de la figure 2 ou celle de la figure 3, garantit un serrage correspondant au jeu radial nécessaire au bon fonctionnement du roulement. Cette opération devient désormais sans risque pour l'opérateur. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'immobilisation d'un roulement (3) à alésage conique, du type comprenant un manchon de serrage (2) à portée conique, disposé entre le roulement (3) et l'arbre récepteur (1) et prolongé par un embout fileté (2') apte à recevoir une rondelle (4) à ergots (17) rabattables, un écrou de fixation à flasques crantés se vissant sur ledit embout (2'), caractérisé en ce que l'écrou de serrage est à couple préréglé et est constitué de deux éléments (5, 6) coopérant au serrage et/ou au desserrage, l'un des éléments (5) étant constitué par un flasque cranté (18) prolongé d'un manchon taraudé (19) formant un prolongement épaulé au flasque (18), ledit prolongement recevant à emboîtement une rondelle de serrage (6) crantée susceptible d'être solidarisée au manchon taraudé (19) du flasque cranté (18) par l'intermédiaire d'organes de liaison (8, 14) radiaux ou axiaux, tels que des vis, assurant une liaison mécanique entre manchon (19) ou flasque (18) et rondelle de serrage (6) jusqu'à une valeur de couple de serrage prédéterminée correspondant au jeu radial nécessaire au bon fonctionnement du roulement et au-delà de laquelle la solidarisation entre flasque (18) ou manchon (19) et rondelle (6) est interrompue. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle de serrage (6) comporte dans son alésage une bague (13) ou des patins de friction à serrage radial contrôlé au moyen de vis de pression (14) préréglées pour engendrer l'arrêt du serrage et, par suite, le glissement de la bague (13) ou des patins de friction sur le manchon (19) taraudé au-delà d'une valeur de couple de serrage prédéterminée. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle de serrage (6) comporte au moins une vis de cisaillement (8) disposée radialement dans la rondelle de serrage (6) pour pénétrer dans un orifice (9) correspondant ménagé dans le manchon (19), la désolidarisation étant obtenue par rupture de la vis (8) au-delà d'une valeur de couple de serrage prédéterminée. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la rondelle de serrage (6) est, après serrage au-delà de la valeur de couple de serrage prédéterminée, resolidarisée au manchon (19) taraudé au moyen d'un organe de fixation (16), tel qu'une vis, disposé radialement dans la rondelle de serrage (6) pour pénétrer dans un orifice correspondant ménagé dans le manchon (19) de manière à permettre le démontage du roulement. 5. Dispositif selon l'une des revendication 2 et 3, caractérisé en ce que la rondelle de serrage (6) est maintenue sur le manchon (19) taraudé au moyen d'un organe d'immobilisation axial, tel qu'une vis (20), disposé radialement dans la rondelle de serrage (6) et venant se loger dans une gorge ménagée sur ledit manchon (19) taraudé ou un circlips (15). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une rondelle séparatrice (7) est enfilée sur le manchon (19) taraudé de manière à être prise en sandwich entre le flasque cranté (18) et la rondelle de serrage (6), cette rondelle séparatrice (7) empechant une action des outils de serrage sur le flasque cranté (18) lorsqu'ils agissent sur la rondelle de serrage (6) en vue de son serrage sur l'élément (5) de l'écrou de fixation.