Brevet FR2848136A1 — publié le 20040611

I "Dispositif d'extraction axiale d'un roulement" La présente invention concerne un dispositif d'extraction axiale d'un roulement. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif 5 d'extraction d'un roulement dont une bague, notamment une bague radialement intérieure, est montée serrée sur un tronçon d'extrémité axiale supérieure d'un arbre. Dans la construction mécanique, il existe de nombreuses situations dans lesquelles il s'avère nécessaire de pouvoir 10 démonter aisément un roulement en l'extrayant axialement sans endommager le roulement, ni l'arbre qui le porte. C'est notamment le cas lorsque l'on désire effectuer des essais de fiabilité à l'issue desquels il faut analyser l'usure des roulements. C'est aussi le cas lors d'opérations de maintenance et/ou de réparation pour lesquelles il peut s'avérer nécessaire de remplacer des composants nécessitant le démontage de roulements, voire même de remplacer les roulements. Selon une technique connue, il est possible de faire appel 20 à un mécanisme appelé extracteur comportant deux mâchoires ou griffes articulées, par exemple du type de ceux commercialisés par la société Facom. Ces extracteurs sont d'un encombrement important et, pour adapter leurs griffes d'extrémités aux roulements à extraire, et 25 notamment aux encoches ou rainures axiales formées dans l'arbre pour permettre l'introduction des griffes, il est nécessaire de modifier les griffes en les rectifiant, ce qui les fragilise de manière importante. Dans certaines applications, il s'avère ainsi quasiment 30 impossible de démonter les roulements de manière fiable, et sre pour les utilisateurs de l'extracteur. Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un dispositif d'extraction axiale d'un roulement dont une bague, notamment une bague radialement intérieure, est montée serrée sur un tronçon d'extrémité axiale supérieure d'un arbre, du type comportant: - un corps comportant au moins une plaque support transversale supérieure qui s'étend en regard d'une face d'extrémité axiale supérieure de l'arbre; - au moins deux mâchoires, réparties angulairement, qui sont agencées sous la plaque support par rapport à laquelle elles sont susceptibles d'occuper une position de mise en place du dispositif et une position d'extraction, chaque mâchoire io comportant au moins un ergot inférieur d'orientation radiale dont une extrémité libre intérieure, en position d'extraction de la mâchoire, s'étend en regard d'une portion de la face annulaire inférieure de la bague du roulement; - et une vis axiale centrale d'extraction dont la tige filetée 15 est montée vissée dans un trou taraudé de la plaque support et dont l'extrémité libre inférieure est susceptible de venir coopérer avec une portion en vis-à-vis de la face d'extrémité axiale supérieure de l'arbre, caractérisé en ce que les deux mâchoires sont fixées de manière démontable sous la plaque support pour 20 permettre leur mise en place autour de l'extrémité supérieure de l'arbre avec son roulement à extraire, puis la fixation des mâchoires sous la plaque support. Grâce à l'invention, les mâchoires avec leurs ergots d'extraction peuvent être réalisées sous la forme de pièces 25 spéciales parfaitement adaptées au roulement et à l'arbre sur lequel il est monté, et peuvent être mises en place sur l'extrémité de l'arbre, même dans un encombrement relativement réduit. On assemble ensuite le corps de l'extracteur sur les mâchoires afin de permettre l'extraction par vissage de la vis d'extraction. 30 Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - chaque mâchoire comporte un bras radial supérieur de fixation qui est relié axialement à l'ergot radial inférieur d'extraction, et qui est fixé sous la plaque support par une liaison filetée dont la tige, d'orientation axiale, est reçue avec jeu à travers un trou de la plaque support; - ce trou est une lumière oblongue d'orientation radiale formée dans la plaque support; - la liaison filetée comporte une vis dont la tige filetée est vissée dans un trou taraudé du bras de fixation; - le corps comporte une jupe annulaire cylindrique périphérique qui s'étend axialement vers le bas à partir de la plaque support pour délimiter une cavité dans laquelle sont 10 logées les mâchoires; - chaque ergot inférieur d'une mâchoire est relié au bras de fixation de la mâchoire par une paroi axiale annulaire en arc de cylindre dont la surface convexe extérieure est sensiblement complémentaire de la surface concave intérieure de la jupe du 15 corps; le bras de fixation de chaque mâchoire est constitué par un secteur angulaire d'un disque supérieur de qui se prolonge vers le bas par ladite paroi axiale annulaire; - le dispositif d'extraction comporte deux mâchoires 20 diamétralement opposées; - le dispositif, pour l'extraction axiale d'un roulement monté sur le tronçon d'extrémité axiale supérieure d'un arbre creux, comporte un bouchon supérieur amovible d'obturation axiale de l'extrémité supérieure libre ouverte de l'arbre et dont la face 25 supérieure constitue une face d'appui pour l'extrémité libre inférieure de la vis d'extraction. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillé qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins 30 annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée des principaux composants du dispositif d'extraction réalisé conformément aux enseignements de l'invention en association avec l'extrémité supérieure d'un arbre et avec une bague de roulement à rouleaux; - la figure 2 est une vue en section axiale selon le plan de coupe vertical 2-2 sur laquelle l'ensemble des composants de la 5 figure 1 sont représentés en position montés et assemblés avant extraction de la bague du roulement. Dans la description qui va suivre, et dans les revendications, on utilisera à titre non limitatif les termes vertical, horizontal, supérieur, inférieur, etc. en référence à une orientation 10 verticale arbitraire choisie pour l'axe de l'arbre et l'axe général d'extraction du roulement et correspondant à l'orientation verticale utilisée sur les figures. On a représenté aux figures, un tronçon d'extrémité supérieur 10 d'un boîtier de différentiel de véhicule automobile 15 dont l'extrémité supérieure libre 12 est conformée en un arbre tubulaire creux délimité axialement par une face transversale annulaire supérieure 14 dans laquelle débouche l'alésage interne 16 de l'arbre creux. L'extrémité 12 est étagée pour délimiter une portée 20 cylindrique 18 pour le montage serré d'une bague intérieure 20 appartenant à un roulement à rouleaux 22. La portée 18 est délimitée verticalement vers le bas par une face transversale, ou épaulement, 19 orientée vers le haut contre laquelle, et comme on peut le voir à la figure 2, la face 25 transversale inférieure 24 de la bague 20 prend appui axialement. De manière connue, en dessous de l'épaulement 19, le tronçon 12 comporte des encoches ou rainures axiales 26 formées dans la paroi cylindrique convexe 28 du tronçon 12, en dessous de l'épaulement 19, pour permettre l'extraction axiale, ici 30 verticalement vers le haut, de la bague 20, les encoches 26 débouchant à cet effet verticalement vers le haut dans la face 19. Selon la technique la plus courante, et conformément à l'exemple illustré aux figures, il est ici prévu deux encoches 26 diamétralement opposées. Chaque encoche 26 est prévue pour recevoir un ergot ou doigt radial d'extraction 30 qui, conformément aux enseignements de l'invention, appartient à une mâchoire 32 d'extraction. Comme on peut le voir à la figure 2, en section par le plan s axial passant par les encoches 26 et les ergots d'extraction 30 des deux mâchoires diamétralement opposées 32, chaque mâchoire 32 comporte un ergot 30, et présente sensiblement une forme en C. La branche radiale inférieure du C est constituée par 10 l'ergot 30 qui s'étend horizontalement radialement vers l'intérieur en direction de l'axe X-X de manière que son extrémité libre 34 puisse être introduite radialement dans l'encoche correspondante 26. La branche supérieure de la mâchoire 32 en forme de C 1 5 est un bras 36 de fixation de la mâchoire à l'intérieur d'un corps supérieur 50 de l'extracteur qui sera décrit par la suite. Enfin, chaque ergot radial inférieur 30 est relié au bras supérieur 36 par un montant vertical 38 d'orientation axiale. Conformément à un aspect de l'invention, chaque mâchoire 20 32 est réalisée sous la forme d'une demi-coquille qui, en position d'extraction en place autour de l'extrémité supérieure de l'arbre creux 12 et du roulement 20, 22 entoure ces éléments. A cet effet, chaque mâchoire 32 comporte une paroi semicylindrique annulaire dont la section par un plan vertical 25 correspond à la branche verticale 38. L'ergot 30 s'étend radialement vers l'intérieur, au voisinage du bord axial inférieur 40 de la paroi 38, depuis la face cylindrique intérieure concave 42 de la paroi 38. A sa partie supérieure, chaque mâchoire 32 est fermée par 30 un secteur angulaire d'un disque horizontal, chaque demi-coquille étant avantageusement réalisée par exemple sous la forme d'une pièce moulée. Le bord rectiligne radialement intérieur 44 du disque 35 comporte, en son centre, une encoche semi-circulaire 46 pour le passage avec jeu du corps fileté de la vis d'extraction axiale 64 qui sera décrite par la suite. Enfin, chaque demi disque supérieur 36 qui ferme une mâchoire 32 comporte un trou taraudé 48 destiné à recevoir le 5 corps fileté d'une vis 70 de fixation de la mâchoire 32 à l'intérieur du corps 50 du dispositif d'extraction. Le corps 50 se présente sous la forme d'une cloche renversée de forme générale cylindrique annulaire d'axe X-X. Ainsi, le corps en forme de coiffe 50 est constitué pour 1o l'essentiel par une plaque circulaire supérieure 52 de support à partir de laquelle une jupe cylindrique annulaire 54 s'étend axialement vers le bas. Le diamètre de la surface cylindrique intérieure concave 56 de la jupe 54 est sensiblement égal au diamètre de la surface 15 cylindrique convexe extérieure 39 de la paroi latérale 38 de chaque mâchoire 32, comme on peut le voir notamment à la figure 2 sur laquelle on voit aussi que la hauteur axiale de la jupe 54 est sensiblement égale à la hauteur totale de chaque mâchoire 32. Ainsi, le corps 50 délimite une cavité cylindrique interne 58 20 susceptible de loger entièrement les mâchoires 32. La plaque supérieure de support 52 comporte un trou central taraudé 60, dans lequel est monté vissé le corps fileté 62 d'une vis axiale d'extraction 64 dont la tête supérieure 66, située à l'extérieure du corps 60 permet son entraînement en rotation, et 25 dont l'extrémité libre inférieure 67 s'étend axialement à l'intérieur de la cavité 58 et à travers les encoches 46 pour venir coopérer avec une face d'extrémité libre supérieure de l'arbre 12. Lorsque, comme c'est le cas l'exemple illustré aux figures, l'arbre 12 est un arbre creux, la face supérieure 68 contre laquelle 30 l'extrémité libre 66 de la vis 64, 67 vient en appui, appartient à un bouchon épaulé 69 qui est mis en face sur l'extrémité annulaire supérieure 14, en vue de l'extraction de la bague 20, 24. Enfin, la fixation démontable des mâchoires 32 sous la plaque support 52 est assurée, pour chaque mâchoire 32, au moyen d'une vis 70 d'orientation axiale dont le corps fileté 72 s'étend axialement à travers un trou débouchant 74 de la plaque 52 de manière à pouvoir être reçue par vissage dans le trou taraudé correspondant. Chaque trou débouchant 74 permet le passage avec jeu du corps fileté 72 et il est de préférence réalisé sous la forme d'une lumière oblongue d'orientation radiale qui s'étend dans le même plan axial que celui dans lequel s'étend l'ergot 30, 34. La fixation et le serrage est obtenu par la venue en butée 10 de la face inférieure 76 de la tête 78 sur la face supérieure 53 de la plaque de support 52. Enfin, le corps 50 est muni de deux vis transversales opposées 80 de manipulation, parallèles aux lumières oblongues. On décrira maintenant le mode de mise en oeuvre et le 15 fonctionnement du dispositif d'extraction. L'utilisateur commence par mettre en place, si nécessaire, le bouchon 70 d'extrémité axiale supérieure 74 de l'arbre 12. En vue d'extraire la bague 20, l'opérateur commence par mettre en place les deux mâchoires 32, chacune selon une 20 direction radiale opposée, en vue d'introduire les ergots 30, 34 dans les encoches 26 et sous la face transversale inférieure 24 de la bague 20, 24 comme on peut le voir à la figure 2. Ensuite, l'utilisateur met en place le corps supérieur 50 qui vient coiffer et maintenir les deux mâchoires diamétralement 25 opposées 32. Après avoir orienté angulairement le corps 50 pour amener les trous 74 en regard des trous taraudés 48 des mâchoires, l'utilisateur peut visser les vis de manipulation 80 pour plaquer les ergots 30, 34des deux mâchoires 32, au fond des encoches 26 de 30 l'arbre 12, puis il peut visser les vis de fixation 70 de manière à rendre les mâchoires 32 solidaires axialement de la plaque de support 52. Enfin, de manière classique, l'extraction s'effectue par vissage de la vis d'extraction 64 qui provoque progressivement la montée relative de la plaque support 52 par rapport à l'arbre 12, et donc la montée simultanée des ergots 30, 34 qui entraînent la bague 20 axialement vers le haut jusqu'à son extraction totale. La bague 20 peut ensuite être récupérée en démontant les mâchoires 32 grâce aux vis 70. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. Il est par exemple possible d'extraire un roulement complet si les bagues et les éléments roulants qui le composent ne sont 10 pas séparables avant l'extraction du roulement. De même, il est possible de prévoir, sur chaque mâchoire 32, plusieurs ergots radiaux 30, ou même un épaulement radial intérieur continu sur tout le pourtour du bord inférieur 40, dans le cas o la conception étagée de l'arbre 12 le permet, c'est-à-dire 15 dans le cas o les encoches 26 sont remplacées par un épaulement annulaire continu. De même, l'invention n'est pas limitée à un dispositif à deux mâchoires, le nombre de celles-ci pouvant être augmenté. L'invention procure aussi un avantage résultant de la 20 modularité de l'extracteur, c'est-à-dire qu'un même corps en forme de coiffe ou de cloche peut recevoir des mâchoires comportant des ergots dont la position et les dimensions sont différentes en fonction des applications. Les mâchoires avec leurs griffes ou ergots 30, 34 sont 25 particulièrement solides et le roulement une fois extrait est avantageusement protégé par l'ensemble constitué par le corps creux 50 et les mâchoires 32. Le dispositif d'extraction est particulièrement sr à utiliser dans la mesure o il ne risque pas de se produire de rupture 30 accidentelle des ergots, et dans la mesure o les mâchoires ne peuvent pas échapper accidentellement selon la direction radiale vers l'extérieur, comme dans le cas des extracteurs à griffes selon l'état de la technique. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'extraction axiale d'un roulement dont une bague, notamment une bague radialement intérieure (22), est montée serrée sur un tronçon (18) d'extrémité axiale supérieure d'un arbre (10, 12), du type comportant: - un corps (50) comportant au moins une plaque support transversale supérieure (52) qui s'étend en regard d'une face d'extrémité axiale supérieure (14, 70) de l'arbre; - au moins deux mâchoires (32), réparties angulairement, 10 qui sont agencées sous la plaque support (52) par rapport à laquelle elles sont susceptibles d'occuper une position de mise en place du dispositif et une position d'extraction, chaque mâchoire comportant au moins un ergot inférieur (30, 34) d'orientation radiale dont une extrémité libre intérieure (34), en position 15 d'extraction de la mâchoire (32), s'étend en regard d'une portion de la face annulaire inférieure (24) de la bague (20) du roulement; - et une vis axiale centrale (64) d'extraction dont la tige filetée (62) est montée vissée dans un trou taraudé (60) de la plaque support (52) et dont l'extrémité libre inférieure (66) est 20 susceptible de venir coopérer avec une portion en vis-à-vis de la face d'extrémité axiale supérieure (14, 71) de l'arbre, caractérisé en ce que les deux mâchoires (32) sont fixées de manière démontable sous la plaque support (52) pour permettre leur mise en place autour de l'extrémité supérieure de l'arbre 25 avec son roulement à extraire, puis la fixation des mâchoires (32) sous la plaque support (52). 2. Dispositif d'extraction selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque mâchoire (32) comporte un bras radial supérieur (36) de fixation qui est relié axialement (38) à 30 l'ergot radial inférieur d'extraction (30, 34), et qui est fixé sous la plaque support (52) par une liaison filetée (70) dont la tige (72), d'orientation axiale, est reçue avec jeu à travers un trou (74) de la plaque support (52). 3. Dispositif d'extraction selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit trou (74) est une lumière oblongue d'orientation radiale formée dans la plaque support (52). 4. Dispositif d'extraction selon l'une des revendications 2 ou 5 3, caractérisé en ce que la liaison filetée comporte une vis (70) dont la tige filetée (72) est vissée dans un trou taraudé (48) du bras de fixation (36). 5. Dispositif d'extraction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (50) 10 comporte une jupe annulaire cylindrique périphérique (54) qui s'étend axialement vers le bas à partir de la plaque support (52) pour délimiter une cavité (58) dans laquelle sont logées les mâchoires (52). 6. Dispositif d'extraction selon la revendication précédente, 15 caractérisé en ce que chaque ergot inférieur (30, 34) d'une mâchoire (32) est relié au bras (36) de fixation de la mâchoire par une paroi axiale annulaire (38) en arc de cylindre dont la surface convexe extérieure (39) est sensiblement complémentaire de la surface concave intérieure (56) de la jupe (54)du corps (50). 7. Dispositif d'extraction selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le bras de fixation (38) de chaque mâchoire (32) est constitué par un secteur angulaire d'un disque supérieur de qui se prolonge vers le bas par ladite paroi axiale annulaire (38). 8. Dispositif d'extraction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux mâchoires (32) diamétralement opposées. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour l'extraction axiale d'un roulement monté sur le 30 tronçon d'extrémité axiale supérieure (18) d'un arbre creux (12), caractérisé en ce qu'il comporte un bouchon supérieur amovible (69) d'obturation axiale de l'extrémité supérieure libre ouverte de l'arbre et dont la face supérieure (68) constitue une face d'appui pour l'extrémité libre inférieure (67) de la vis d'extraction (64).