Brevet FR2859256A1 — publié le 20050304

COURONNE D'ORIENTATION La présente invention concerne une couronne d'orientation, notamment un roulements à billes. On connaît une couronne d'orientation du type comprenant des éléments roulants, deux bagues concentriques en métal ayant une certaine dureté, une intérieure et une extérieure, mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre et formant un chemin de roulement pour les éléments roulants, et une cage en métal ayant une dureté sensiblement égale à celle des bagues, disposée entre ces dernières, solidaire en rotation avec les éléments roulants et maintenant ces derniers régulièrement espacés les uns des autres dans le chemin de roulement. Un inconvénient majeur d'une telle couronne est que, pendant le mouvement de rotation, la cage vient en contact avec les bagues et s'use à cause des frottements ainsi générés. Cette usure entraîne, d'une part, une pollution du lubrifiant qui voit ainsi ses propriétés diminuées, et, d'autre part, un diminution de la durée de vie des couronnes. Le problème posé est de réaliser une couronne d'orientation dans laquelle la pollution du lubrifiant est fortement diminuée et dont la durée de vie est considérablement augmentée. La solution à ce problème est une couronne du type précité comprenant au moins un élément de contact réalisé en un matériau ayant une dureté différente de celle des bagues et de la cage, disposé entre deux organes formés par la cage et l'une des deux bagues, empêchant tout contact direct entre ces deux organes, fixé à l'un de ces deux organes, et venant en contact avec l'autre. Ainsi, la présence de l'élément de contact en matériau ayant une dureté différente de celle des bagues et de la cage fait qu'il n'y a plus de contact entre la cage et la bague correspondante et qu'il n'y a donc plus de frottement entre deux pièces en métal ayant une dureté sensiblement égale. De ce fait, il n'y a plus d'usure, et donc, d'une part, il n'y a plus de particules métalliques qui polluent le lubrifiant (qui de ce fait garde ses propriétés plus longtemps), et, d'autre part, la couronne d'orientation a une durée de vie plus longue. Selon cette invention, on augmente ainsi la durée des intervalles de graissage de la couronne et on diminue (voire supprime) le risque de rupture de la cage. En outre, le bruit généré par la couronne d'orientation est fortement diminué. D'autres particularités et avantages apparaîtront dans la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple non limitatif, et illustré par les dessins mis en annexe. La figure unique représente une vue partielle en coupe axiale d'une couronne d'orientation conforme à la présente invention. Comme on peut le voir à la figure, de façon connue, une couronne d'orientation 1 comprend: - des éléments roulants 2 (en l'occurrence, des billes 2), - deux bagues 3,4 concentriques (une intérieure 3 et une extérieure 4), en acier, mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre et formant un chemin de roulement 5 pour les billes 2, et - une cage 6 en acier disposée entre les deux bagues 3,4, s'étendant, selon la direction axiale de la couronne d'orientation 1, de part et d'autre des billes 2, solidaire en rotation de celles-ci, et les maintenant régulièrement espacées les unes des autres dans le chemin de roulement 5. En outre, la couronne d'orientation 1 comprend des éléments de contact 7a, 7b,7c,7d réalisés en un matériau non ferreux, en l'occurrence un polyamide, par exemple en polyamide-6,6. Chaque élément de contact 7a,7b,7c,7d est disposé entre deux organes formés par la cage 6 et l'une des deux bagues 3,4, empêche tout contact direct entre ces deux organes 3,4,6, est fixé à l'un de ces deux organes 3,4,6, et vient en contact avec l'autre. En l'occurrence, la couronne d'orientation 1 comprend quatre éléments de contact 7a,7b,7c,7d - deux 7a,7b sont disposés entre la cage 6 et la bague extérieure 4, empêchent tout contact direct entre ces deux organes 4,6, sont fixés à la bague extérieure 4, et viennent en contact avec la cage 6; et - deux 7c,7d sont disposés entre la cage 6 et la bague intérieure 3, empêchent tout contact direct entre ces deux organes 3,6, sont fixés à la bague intérieure 3, et viennent en contact avec la cage 6; Comme on peut le voir, les éléments de contact 7a,7b fixés à la couronne extérieure 4 sont disposés, selon la direction axiale, de part et d'autre du chemin de roulement 5, comme le sont les éléments de contact 7c,7d fixés à la couronne intérieure 3. Cette répartition sensiblement symétrique des quatre éléments de contact 7a,7b,7c,7d par rapport au chemin de roulement 5 permet d'équilibrer parfaitement la couronne d'orientation 1 et de n'avoir absolument pas de point de contact entre la cage 6 et l'une et l'autre des deux bagues 3,4. Cette configuration particulière est particulièrement intéressante dans les couronnes d'orientation 1 dont les éléments de roulements 2 décrivent un cercle de grand diamètre (par exemple au moins 1 m, voire 1,5 m ou plus), et surtout dans les couronnes utilisées pour orienter des dispositifs soumis à de fortes pressions, comme les couronnes d'orientation (1) utilisées pour orienter, en fonction de la force du vent, des pales par rapport à un rotor d'une nacelle d'éolienne. Dans le présent exemple, les éléments de contact 7a,7b,7c,7d sont des anneaux circulaires qui sont insérés de force dans des gorges 8 correspondantes réalisées dans les bagues 3,4. Comme on peut le voir à la figure, la section droite de ces anneaux peut être trapézoïdale, rectangulaire ou semi-circulaire. Par ailleurs, de façon classique, la couronne 1 comprend également des joints d'étanchéité afin de retenir le lubrifiant dans le logement défini par les deux bagues 3,4 et dans lequel sont enfermées les billes 2 et la cage 6. La couronne 1 peut ainsi comporter notamment des joints à lèvre, schématisés en 9, 10 à la figure 1, comprenant chacun une base 9a, l0a introduite dans une encoche correspondante 11, 12 de la bague respective 3, 4, et une lèvre 9b, 10b, s'appuyant sur une surface transversale 14, 13, correspondante de l'autre bague 4, 3. Bien évidemment, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus. Il serait ainsi possible d'avoir des éléments de contact uniquement entre la bague intérieure et la cage ou entre la bague extérieure et la cage, bien que cela rendrait beaucoup moins efficace la présente invention. Il serait aussi possible de ne pas avoir d'élément de contact de part et d'autre du chemin de roulement (selon la direction axiale). Il serait aussi possible que les éléments de contact soient fixés à la cage. Il serait aussi possible que les éléments de contact soient en tout autre matériau polymère autre que du polyamide, par exemple en polytétrafluoroéthylène ou en polyimide. Ces éléments de contact pourraient aussi être en un métal non ferreux, par exemple en alliage de cuivre ou en bronze. Il serait aussi possible d'utiliser d'autres moyens de fixation des éléments de contact, selon la matière les constituants: ils peuvent être fixés chimiquement (par exemple collés), métallurgiquement (par exemple soudés ou brasés) ou mécaniquement (par exemple clipsés ou boulonnés). Il serait aussi possible d'utiliser des éléments 25 roulants autres que des billes, par exemple des galets. REVENDICATIONS 1. Couronne d'orientation (1) comprenant des éléments roulants (2), deux bagues (3,4) concentriques en métal ayant un certain dureté, une intérieure (3) et une extérieure (4), mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre et formant un chemin de roulement (5) pour les éléments roulants (2), et une cage (6) en métal ayant une certaine dureté sensiblement égale à la dureté des bagues (3,4), disposée entre les deux bagues (3,4), solidaire en rotation avec les éléments roulants (2), et maintenant ces derniers régulièrement espacés les uns des autres dans le chemin de roulement (5), caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un élément de contact (7a,7b,7c,7d) réalisé en un matériau ayant une dureté différente de celle des bagues (3,4) et de la cage (6), disposé entre deux organes formés par la cage (6) et l'une des deux bagues (3,4), empêchant tout contact direct entre ces deux organes (3,6;4,6), fixé à l'un de ces deux organes (3,6;4,6), et adapté à venir en contact avec l'autre (6,3;6,4). 2. Couronne d'orientation (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les bagues (3,4) et la cage (6) sont en acier et en ce que les éléments de contact (7a,7b,7c,7d) sont en un matériau non ferreux. 3. Couronne d'orientation (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux éléments de contact (7a,7b,7c,7d), l'un (7c, 7d) étant disposé entre la cage (6) et la bague intérieure (3) et l'autre (7a,7b) entre la cage (6) et la bague extérieure (4). 4. Couronne d'orientation (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que deux éléments de contact (7a,7c;7b,7d) sont disposés entre la cage (6) et une même bague (3;4), et, selon la direction axiale, de part et d'autre du chemin de roulement (5). 5. Couronne d'orientation (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que chaque élément de contact (7a,7b,7c,7d) est fixé à la bague correspondante (3,4). 6. Couronne d'orientation (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque élément de contact (7a,7b,7c,7d) est en un métal non ferreux, par exemple en alliage de cuivre ou en bronze. 7. Couronne d'orientation (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque élément de contact (7a,7b,7c,7d) est en polymère, par exemple en polyamide ou en polytétrafluoroéthylène. 8. Couronne d'orientation (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les éléments roulants (2) sont des billes (2). 9. Couronne d'orientation (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'élément de contact (7a,7b,7c,7d) est un anneau ayant une section droite trapézoïdale, rectangulaire ou semi-circulaire. 10. Couronne d'orientation (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'élément de contact (7a,7b,7c) est fixé à la bague correspondante (3,4) mécaniquement, métallurgiquement ou chimiquement.