Brevet FR2790523A1 — publié le 20000908

La présente invention se réfère à un dispositif de support pour des éléments de protection d'un arbre tournant, en particulier d'un arbre à cardan télesco- pique. Actuellement, surtout à cause des normes relati- ves à la marque "CE", les arbres à cardan sont en- tourés d'éléments de protection qui doivent rester ar- rêtés pendant que l'arbre tourne à des vélocités qui peuvent atteindre et dépasser 1.000 tours/min. Les é- léments de protection doivent donc être supportés sur l'arbre en rotation par des dispositifs permettant leur rotation réciproque, tout en assurant leur posi- tionnement. En plus, le complexe doit avoir la possi- bilité d'être démonté pour des intervention d'entretien et ensuite remonté. Un dispositif de support connu pour des éléments de protection de ce type comprend un tube de protec- tion, ledit tube étant fixé à l'extérieur au demi- arbre télescopique au moyen d'une bague dont le bord intérieur est introduit de manière coulissante et tournante dans une ouverture correspondante, ladite ouverture ayant été obtenue dans la fourche du demi- arbre. A ce but la bague présente des saillies circu- laires qui s'introduisent dans des fentes correspon- dantes dans le tube de protection. En plus, le collier en matériel plastique présen- te une coupe de passage qui permet de l'élargir et donc de l'ouvrir pour insérer son bord intérieur dans l'ouverture de la fourche et l'arrêter dans cette po- sition. Le bord intérieur du collier est donc sujet à des glissements et doit être lubrifié régulièrement au moyen d'un graisseur. Un désavantage de ce dispositif de support appar- tenant à la technique traditionnelle consiste en ce que, bien que le bord soit en matériel plastique avec un coefficient de frottement réduit, il va se consumer dans le temps. Cela est aussi dû au fait que la lubri- fication n'est pas idéale, puisque le bord n'est pas continu pour permettre l'élargissement du collier dans le montage. En plus, l'accouplement bague-fourche est exposé à la poussière et aux substances polluantes en général, avec la perte conséquente de la graisse lu- brifiante. L'usure du bord del la bague provoque le ralen- tissement de l'accouplement arbre-protection et éven- tuellement sa rupture, avec le conséquent détachement des éléments de protection de l'arbre télescopique. Le but de la présente invention est donc de per- mettre l'élimination des désavantages susmentionnés, visant à pourvoir un accouplement entre les éléments de protection et l'arbre qui est durable, dont l'entretien est facile, dont les dimensions sont réduites et qui est au même temps simple à employer. L'invention caractérisée dans]es revendications suivantes résout le problème de pourvoir un dispositif de support pour des éléments de protection d'un arbre tournant, en particulier d'un arbre à cardan télesco- pique, du type o il y a, dans chaque demi-arbre qui termine avec une fourche, une bague de support qui est lié avec un protecteur et avec un tube de protection et entouré d'un manchon de tenue, ladite bague étant caractérisé d'un point de vue général en ce qu'il com- prend au moins un parcours intérieur de roulement pour des éléments de roulement, ledit parcours ayant été obtenu dans la circonférence extérieure d'une partie cylindrique de ladite fourche, et au moins un parcours extérieur de roulement sur deux demi-coques qui sont coaxiales avec ladite partie cylindrique de la fourche et opposées l'une à l'autre, et une cage pour lesdits éléments de roulement; lesdits demi-coques étant pla- cées entre ledit collier, pourvu de bords de retenue, et ladite partie cylindrique de la fourche. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux mis en evidence dans la suivante description détaillée d'une forme de réa- lisation préférée, ladite description étant seulement indicative et non limitative et illustrés dans les dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 montre dans la moitié supérieure une section longitudinale d'un demi-arbre à cardan té- lescopique et dans la moitié inférieure une vue laté- rale partielle d'un dispositif de support des éléments de protection selon l'invention, dans ladite moitié inférieure en phase de montage et dans ladite moitié supérieure après le montage; - la figure 2 montre une section longitudinale en échelle élargie d'un roulement à billes employé dans le dispositif de support des éléments de protection dans la présente invention; - la figure 3 montre une section longitudinale d'un particulier élargi d'une cage à billes de la fi- gure 2. Conformément à la présente invention la figure indique avec le numéro 1 une fourche pour un demi- arbre à cardan (qui n'est pas illustré), avec le numé- ro 2 una bague de support engagée avec un protecteur 3, avec un tube de protection 4 et avec un manchon de tenue 5. Une partie cylindrique 10 de la fourché 1 est normalement pourvue d'un trou 11 pour l'introduction d'une goupille de blocage de la partie tubulaire (qui n'est pas illustrée) du demi-arbre à cardan contenue dans la cavité cylindrique 12. Selon l'invention on a obtenu sur la circonféren- ce extérieure de la partie cylindrique 10 de la four- che 1 deux parcours de roulement intérieurs 13, 14 pour des billes généralement indiquées avec le numéro 15. Les billes 15 sont contenues à l'intérieur d'une cage indiquée dans le complexe avec le numéro 6, ladi- te cage étant plus visible dans les figures 2 et 3. La cage 6 a une forme annulaire avec le diamètre inté- rieur un peu plus grand que le diamètre extérieur de la partie cylindrique 10 de la fourche 1. La cage 6 est pourvue de trous de passage, indiqués dans le com- plexe avec le numéro 60, qui ont la fonction de loger les billes 16. Les trous 60 présentent à l'intérieur un bord 61 qui ne permet pas à chaque bille de traver- ser le trou correspondant vers l'intérieur de la cage. En plus la cage 6 est pourvue de bandes latérales 62, lesdites bandes étant délimitées par des bords diamé- traux renflants 63 et 64, dont la fonction sera expli- quée dans la suite. Les parcours de roulement extérieurs pour les billes 60 se composent de deux demi-coques, indiquées avec le numéro 7. Chacune des demi-coques 7 pour les deux séries de billes 15 se compose d'une âme métalli- que 70 et un revêtement en gomme 71 ou matériel équi- valent. Chaque demi-coque 7 présente un profil inté- rieur constitué d'une paroi latérale 72 se développant radialement, ladite paroi latérale se rétrécissant de manière radiale après un trait longitudinal, ainsi formant une pointe 74 et s'élargissant ensuite en deux arcs de cercle 75, 76. Le premier arc 75 est adjacent à la pointe 74 et constitue le parcours extérieur de roulement d'une série de billes, comme on peut voir dans la figure 1, tandis que le second arc 76, étant radialement placé plus à l'extérieur par rapport au premier arc 75, constitue le siège de retenue des bil- les pendant la phase de montage, comme on verra dans la suite. Le revêtement en gomme 71 couvre tout le profil extérieur de chaque demi-coque, de l'extrémité 77 don- nant sur la demi-coque opposée jusqu'à la paroi laté- rale 72 o il va terminer avec un bord de tenue 78. Le revêtement a une forme extérieure cylindrique. Comme il est facile de comprendre, l'ensemble des parcours de roulement intérieures, qui se trouvent sur la partie cylindrique 10 de la fourche 1, et extérieu- res, les demi-coques 7, 7, les billes 15 et leur cage 6 forment un roulement roulant. Ledit roulement peut naturellement être réalisé aussi avec des rouleaux et le nombre des séries des éléments de roulement peut être autre que deux selon la figure. Le roulement ain- si obtenu présente des avantages puisqu'il a des di- mensions réduites, il est à même de supporter des charges axiales, il est fermé de manière hermétique de sorte à ne pas permettre l'introduction de poussière ou de saleté qui peuvent réduire la durée opération- nelle. En plus il est facile à démonter. En effet les demi-coques 7, 7 sont placées dans la bague 2, qui présente une certaine portion de pro- fil intérieur délimité par les bords latéraux 20 et 21. En ce qui concerne le reste, la bague 2, pourvue d'une coupe de passage qui permet son élargissement pour le positionnement sur la fourche, est de type conventionnel et il ne sera décrit ici avec plus de détails. Sa fonction est, au-delà de contenir les de- mi-coques 7, 7, de créer un lien avec le protecteur 3 et avec l'élément de protection tubulaire 4 de manière connue ou dans toute autre manière convenable. Le montage du dispositif de support selon la présente invention est réalisé comme expliqué dans la suite. Faisant référence à la figure 2, après que les billes sont logées dans leurs sièges 60 dans la cage 6, on introduit les deux demi-coques 7, 7, de telle sorte que la pointe 74 de son profil intérieur dépasse le bord 64 de la cage 6. La pointe 74 interfère donc avec les bords 63 et 64 de la cage 6, mais non avec sa bande latérale 62 contenue entre lesdits bords. Dans cette première phase de montage le roulement demi-assemblé se trouve dans une position non com- plètement fermée. Dans ladite position les demi-coques ne peuvent pas être détachées de la cage à cause de la susdite interférence entre la pointe 74 des demi- coques 7 et les bords 63 et 64 de la cage 6. Dans la- dite position les billes restent elles-aussi emprison- nées dans leurs sièges 60, et elles peuvent bouger seulement entre le profil arqué 76 des demi-coques 7 et le bord intérieur 61 des sièges 60. De cette maniè- re le roulement est assemblé et aucun des éléments ne peut sortir lorsque le roulement n'est pas complète- ment fermé, ce qui comporte des avantages remarquables en ce qui concerne le montage successif et l'entretien. On passe donc au montage sur la fourche (voir partie inférieure de la figure 1). Le roulement doit être introduit en direction longitudinale sur la four- che lorsqu'il n'est pas encore complètement fermé. La cage 6 n'interfère évidemment pas avec la partie cy- lindrique 10 de la fourche 1. Grâce au profil double- ment arqué 75, 76 les billes 15 font saillie de leurs sièges 60 de ce qui suffit pour l'introduction du rou- lement sur la fourche, tout en étant pas assez pour les faire sortir complètement de leurs sièges et de les faire donc tomber. Lorsque les billes 15 se trouvent en correspon- dance des parcours de roulement 13 et 14 sur la partie cylindrique 10 de la fourche, les demi-coques 7, 7 se ferment avec une pression légère jusqu'à ce que la pointe 74 ne dépasse les bords 63 de la cage 6 de sor- te è maintenir le roulement dans la position complète- ment fermée. Au même temps les billes 15 sont poussées sur leurs parcours de roulement 13 et 14 sur la four- che avec le profil arqué 75 des demi-coques 7. Dans cette position le roulement reste donc fermé et lié axialement à la fourche. Le montage successif des éléments de protections est réalisé de manière conventionnelle, comme il est montré dans la partie supérieure de la figure 1. La bague 2 est élargi autour du roulement, c'est-à-dire des demi-coques 7, de façon à ce que le bords latéraux , 21 du collier 3 ferment ultérieurement le roule- ment, faisant en sorte que les pointes 74 limitent le jeu des billes 15 dans les sièges 60 de la cage 6. La fermeture "à tolérance" du roulement réalisée grâce à l'introduction del la bague 2 permet aussi que les surfaces renflantes 77 des demi-coques 7, 7 en- trent en contact réciproque avec une certaine pres- sion. Cet arrangement, grâce aussi à l'action des bords de tenue 78 sur la circonférence extérieure de la fourche, forme une chambre étanche qui ne permet ni la sortie de la graisse introduite à l'intérieur du roulement, ni l'entrée d'agents de pollution tels que poussière ou eau. Il faut remarquer que, dans leur position de fer- meture finale, les demi-coques n'interfèrent ni avec la cage 6 ni avec la fourche 1, mais seulement avec les billes 15. Grâce à la force exercée sur les demi-coques 7, 7, la bague s'intègre avec eux. La bague, à sont tour est maintenu en position fermée au moyen de l'introduction de la cuvette de protection ou du pro- tecteur 3 et du manchon 5. Les demi-coques s'intègrent donc avec les éléments de protection et, par consé- quent, ils ne tournent pas pendant le fonctionnement de l'arbre de transmission. Grâce à l'arrangement selon l'invention, le rou- lement n'a pas de possibilités de s'ouvrir, la bague ne peut pas se détacher du roulement et la protection résulte donc arrêtée, tout en étant solidement liée à l'arbre télescopique qui tourne. Le roulement ainsi réalisé peut supporter des charges axiales et radia- les. En plus, ledit roulement étant étanche, il reste lubrifié et sa durée opérationnelle se prolonge pui- sque le frottement est de type tournant et la produc- tion de chaleur est réduite. L'invention ainsi conçue peut subir plusieurs mo- difications qui rentrent toutes dans le domaine de la même idée d'invention. Par exemple, les éléments de roulement peuvent être des rouleaux, au lieu des bil- les, et le roulement doit être donc modifié en tenant compte de cette modification. En plus, tous les dé- tails peuvent être remplacés par des éléments de même niveau technique. REVENDICATIONS 1. Dispositif de support pour des éléments de protection d'un arbre tournant, en particulier d'un arbre à cardan télescopique, du type o il y a, dans chaque demi-arbre qui termine avec une fourche (1), une bague de support (2) engagée avec un protecteur (3) et un tube de protection (4) et entourée d'un man- chon de tenue (5), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un parcours intérieur de roulement (13, 14) pour des éléments de roulement, ledit parcours ayant été obtenu dans la circonférence extérieure d'une partie cylindrique (10) de ladite fourche (1), et au moins un parcours extérieur de roulement sur deux demi-coques (7, 7), lesdites demi-coques étant coaxiales avec la- dite fourche et opposée l'une à l'autre, et une cage (6) pour lesdits éléments de roulement; lesdites demi- coques (7, 7) étant placées entre ledit collier (2), pourvu de bords de retenue (20, 21), et ladite partie cylindrique (10) de la fourche. 2. Dispositif de support selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments de roulement sont des billes (15) arrangés en deux séries. 3. Dispositif de support selon les revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que ladite cage présente deux bandes latérales (62), pourvues de bords (63, 64) renflants en sens radial pour la retenue de- sdites billes (15), les bandes latérales étant placées dans des sièges (60) de la cage, pourvues d'un bord de retenue (61). 4. Dispositif de support selon les revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que chacune de- sdites demi-coques (7, 7) pour deux séries de billes, se composant d'une âme métallique (70) et d'un revête- ment en gomme (71), présente un profil intérieur con- stitué d'une paroi latérale (72) se développant en sens radial, ladite paroi se rétrécissant après un trait longitudinal (73) de manière radiale, formant une pointe (74), qui interfère avec les bords (63, 64) de la cage (6) et s'élargissant ensuite en deux arcs de cercle (75, 76); le premier arc 75 étant adjacent à la pointe (74) et constituant le parcours extérieur de roulement d'une série de billes, et le second arc (76), étant radialement placé plus à l'extérieur par rapport au premier arc (75), constituant le siège de retenue des billes (15) pendant la phase de montage. 5. Dispositif de support selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit revêtement en gomme (71) des demi-coques (7, 7) s'étend jusqu'à ce qu'il couvre à l'extérieur ladite âme métallique (70) de chaque demicoque à partir d'une surface (77) opposée à la surface (77) de l'autre demi-coque, formant sur le côté opposé à ladite surface un bord de tenue (78). 6. Dispositif de support pour des éléments de protection d'un arbre tournant, en particulier d'un arbre à cardan télescopique selon les revendication précédentes et selon ce qu'on a décrit et illustré faisant référence aux figures des dessins en annexe et pour les objets susmentionnés.