Brevet FR2878301A1 — publié le 20060526

L'invention concerne un palier à roulement comprenant une partie supérieure et une partie inférieure associées de façon réversible l'une sur l'autre de sorte à former un boîtier. s On connaît de tels paliers à roulement destinés à permettre le guidage en rotation d'un arbre et comprenant deux parties formant un boîtier dans lequel un roulement est disposé. La partie inférieure comprend en outre un pied réalisé sous le boîtier pour permettre le maintien du palier en position verticale. io Pour assurer de manière satisfaisante sa fonction de guidage, le palier doit présenter une certaine rigidité. Pour ce faire, le boîtier et le pied du palier sont des pièces massives présentant une épaisseur importante généralement réalisées par moulage d'un matériau tel que de la fonte. Toutefois, l'utilisation de ce type de palier ne satisfait pas aux exigences actuelles qui se portent vers l'allégement et la réduction des dimensions des montages dans lesquels le palier peut être utilisé. En effet, les pièces massives présentent un poids et un encombrement importants. En particulier, le poids et les dimension d'un tel palier nuisent à la possibilité d'adapter le palier à des montages variés puisqu'il requiert une architecture, des moyens de fixation et un espace disponible adaptés. L'invention vise à améliorer les paliers à roulement en deux parties en proposant un palier comprenant des parois minces présentant des moyens de 25 rigidification de sorte à réduire les quantités de matière utilisées. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un palier à roulement comprenant une partie supérieure et une partie inférieure associées de façon réversible l'une sur l'autre de sorte à former un boîtier, la partie inférieure comprenant en outre un pied réalisé sous le boîtier, ledit boîtier comprenant un logement sensiblement cylindrique suivant un axe dans lequel un roulement est disposé, ledit roulement comprenant une bague extérieure et une bague intérieure, des corps roulants étant disposés dans un chemin de roulement formé entre les bagues pour permettre la rotation relative desdites bagues, des nervures circonférentielles étant réalisées en saillie d'au moins une partie de la périphérie dudit boîtier. Les nervures ainsi réalisées permettent d'optimiser l'épaisseur des parois du boîtier en ne les augmentant que localement afin d'assurer la rigidité requise. Selon une réalisation, le pied comprend une surface d'appui généralement horizontale à distance du boîtier, ladite surface d'appui comprenant des ponts to de matière et des ouvertures débouchant sur la périphérie inférieure du boîtier. Une telle réalisation permet d'alléger le palier et de limiter les quantités de matière utilisées. Le pied offre également une stabilité améliorée dans la position verticale. D'autre part, en fonctionnement, la rotation du roulement peut conduire à un échauffement du boîtier qui risque de détériorer le palier. Les ouvertures du pied permettent d'augmenter la surface de transfert de chaleur entre le boîtier et l'extérieur en permettant le transfert de chaleur par la partie inférieure du boîtier. Par ailleurs, le palier peut comprendre des moyens d'étanchéité disposés entre la partie supérieure et la partie inférieure, lesdits moyens étant placés au niveau de la périphérie du boîtier. Un tel positionnement du joint vers l'extérieur du boîtier permet d'améliorer l'étanchéité du boîtier en bloquant notamment l'entrée des fluides. Selon un mode de réalisation, la périphérie supérieure du boîtier comprend des bossages dont la surface supérieure est généralement plane, ladite surface comprenant un orifice en communication avec un conduit débouchant dans le logement. En prévoyant ces bossages, la fixation de dispositifs de mesure et/ou de lubrification est facilitée. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective de dessus du palier à roulement en deux parties selon l'invention, ledit palier comprenant un boîtier sur la périphérie duquel des nervures circonférentielles sont réalisées et un pied; - la figure 2 est une vue en perspective de dessous du palier à roulement de lo la figure 1, dans laquelle on visualise la surface d'appui du pied et la périphérie inférieure du boîtier, la surface d'appui comprenant des ponts de matière et des ouvertures, les nervures circonférentielles s'étendant sur la périphérie inférieure du boîtier - la figure 3 est une vue en plan de dessous du palier à roulement de la figure 1, la dimension axiale du boîtier étant supérieure à la dimension axiale du pied, des orifices de lubrification étant réalisés à la base du boîtier; - la figure 4 est une vue latérale du palier de la figure 1; - la figure 5 est une vue en coupe du détail de la figure 4, dans laquelle on visualise un plot de positionnement des deux parties du palier; - la figure 6 est une représentation en coupe longitudinale selon un plan 25 médian du palier de la figure 1, l'extrémité d'un arbre étant guidé en rotation par le palier. Sur les figures, on représente un palier à roulement comprenant un logement cylindrique 1 suivant un axe A réalisé dans un boîtier 2 et dans lequel un 30 roulement 3 est disposé afin de pouvoir guider en rotation un arbre tournant 4. Dans la suite de la description, les termes axial , longitudinal ou latéral et radial ou transversal font référence à des plans respectivement parallèle et perpendiculaire à l'axe A. Le palier est divisé en une partie supérieure 5 et une partie inférieure 6 selon un plan médian sensiblement horizontal du logement cylindrique 1. La partie supérieure 5 forme également partie supérieure du boîtier 2. Quant à la partie inférieure 6, elle comprend la partie de base 7 du boîtier 2 et un pied 8 réalisé sous la partie de base 7 et s'étendant transversalement de part et d'autre du lo boîtier 2 pour permettre le maintien du palier en position verticale. Les parties supérieure 5 et inférieure 6 du palier peuvent être associées de façon réversible l'une sur l'autre afin de former le boîtier 2. La partie de base 7 et la partie supérieure 5 du boîtier 2 comprennent chacune une paroi semi-annulaire 9 d'axe A. Les surfaces intérieures des parois semiannulaires 9 inférieure et supérieure forment les moitiés du logement 1 recevant respectivement la moitié inférieure et la moitié supérieure du roulement 3. Sur chacun de leurs bords transversaux, les parois semi-annulaires 9 comprennent une bordure radiale 10 dirigée vers l'axe A de sorte à délimiter, lorsque le boîtier 2 est fermé, des ouvertures transversales de part et d'autre du logement 1 pour permettre le passage de l'arbre 4. En outre, la partie de base 7 comprend deux parois sensiblement verticales 11 associée respectivement à un bord latéral de la paroi semi-annulaire 9 par un rebord horizontal 12. La partie de base 7 présente alors une forme extérieure générale polygonale. Le palier comporte des moyens d'association réversible des parties supérieure 5 et inférieure 6 de sorte à pouvoir être monté et démonté plusieurs fois. Selon la réalisation représentée, les moyens d'association réversible comprennent deux extensions latérales 13 de forme générale polygonale réalisées de part et d'autre de la paroi semi- annulaire 9 supérieure. Les extensions latérales 13 sont réalisées au niveau du plan transversal médian de la partie supérieure 5 et s'étendent axialement sur une partie de la largeur de la paroi semi-annulaire 9 supérieure. Dans la direction verticale, les extensions latérales 13 s'étendent depuis le bord supérieur 12 de la paroi semi-annulaire 9 supérieure jusqu'à sensiblement la moitié de la hauteur de la paroi semi- annulaire 9. Chacune des extensions latérales 13 peut être associée à un rebord horizontal 12 de la partie de base 7 du boîtier 2 par exemple au moyen de vis ou de boulons 15 coopérant avec des trous réalisés dans les extensions 13 et les rebords 12. Un tel palier présente de nombreux avantages. En particulier, la disposition du roulement 3 dans le boîtier 2 est facilitée par la réalisation en deux parties 5, 6. Le montage du palier ou le remplacement du roulement 3 peuvent ainsi être o réalisés sans risque de détérioration du boîtier 2. En outre, ce type de palier offre des possibilités variées dans le choix du roulement 3 et peut donc être adapté à des utilisations diverses. De plus, chaque partie 5, 6 peut être réalisée par exemple par moulage d'un matériau tel que la fonte. Cette réalisation permet une fabrication en grande série de chacune des parties 5, 6 du palier. L'identification des parties 5, 6 à associer pour former le palier est réalisée par un marquage 16 sur chacune des parties 5, 6. D'autre part, le palier peut comprendre des moyens de positionnement de la partie supérieure 5 sur la partie inférieure 6 permettant notamment de limiter les déplacements relatifs des parties 5, 6 en compensant les jeux dans les moyens d'association. Le palier pouvant être démonté plusieurs fois, une telle compensation des jeux s'avère particulièrement utile. Selon la réalisation représentée sur les figures 4 et 5, les moyens de positionnement comprennent des trous borgnes 17 réalisés en regard dans les bords inférieur 14 et supérieur 18 respectivement de la partie supérieure 5 et de la partie inférieure 6 pour permettre l'introduction de plots de positionnement 19. Des nervures circonférentielles 20 sont réalisées en saillie d'au moins une partie de la périphérie du boîtier 2. En particulier, dans l'exemple représenté, les surfaces extérieures de chacune des parois semiannulaires 9 présentent deux nervures circonférentielles 20 réalisées sensiblement de part et d'autre de la portion de surface située au droit du roulement 3. De cette manière, les parois du boîtier 2 peuvent être rigidifiées afin d'éviter les risques de déformation tout en réduisant le poids du palier. Dans d'autres modes de réalisation, plus de deux nervures circonférentielles 20 peuvent être réalisées sur tout ou partie de la surface extérieure des parois. Par ailleurs, afin de faciliter l'association de dispositifs de mesure et/ou de lubrification non représentés, le boîtier 2 présente des supports d'association par exemple sous la forme de bossages 21 dont la surface supérieure est io généralement plane. La surface plane de chacun des bossages 21 comprend au moins un orifice 22 en communication avec un conduit 23 débouchant dans le logement 1. En particulier, la périphérie supérieure de la partie supérieure 5 présente des bossages 21 pourvus d'orifices 22a permettant d'associer des dispositifs de mesures par exemple de la température ou de la vitesse de rotation de l'arbre 4. En outre, sur les figures, le boîtier 2 présente une dimension axiale supérieure à celle du pied 8. Des orifices 22b peuvent alors être réalisés à la base du boîtier 2 notamment pour l'apport ou l'évacuation de la graisse de lubrification. La lubrification du palier et sa protection vis à vis de l'extérieur notamment des poussière ou des fluides imposent que le palier comprenne des moyens d'étanchéité. Des tels moyens sont disposés entre la partie supérieure 5 et la partie inférieure 6 au niveau de la périphérie du boîtier 2. Sur les figures, ils comprennent un joint d'étanchéité disposé à l'intérieure d'une bordure horizontale 24 creuse formée, au niveau du bord inférieur 14 ou supérieur 18 de respectivement la partie supérieure 5 ou la partie inférieure 6. Dans d'autres modes de réalisation non représentés, on peut prévoir qu'un joint d'étanchéité soit disposé dans une rainure sur le bord 14, 18 de l'une ou l'autre des parties 4, 5. D'autre part, le palier peut présenter des moyens d'étanchéité du logement 1. Sur la figure 6, des joints 25 sont disposés dans des rainures d'étanchéité 26 formées dans les bordures radiales 10 du boîtier 2. Les joints 25 comprennent une portion de base 27 coincée entre les bords de la rainure d'étanchéité 26 et des lèvres 28 venant en contact frottant avec l'arbre 4. Lorsque l'usage d'un joint particulier le requiert, des orifices 22c supplémentaires en communication avec un conduit 23 débouchant dans les rainures d'étanchéité 26 peuvent être réalisés sur le bossage 21 située à l'aplomb des rainures 26 pour la lubrification de la rainure d'étanchéité 26. i0 Le logement 1 formé lors de l'association des parties supérieure 5 et inférieure 6 comprend une gorge 29 réalisée entre les bordures radiales 10 et dans lequel le roulement 3 est disposé. Pour assurer le maintien du roulement 3 dans la gorge, des entretoises 30 peuvent disposées entre les bords de la gorge 29 et le roulement 3. Le roulement 3 guidant la rotation de l'arbre 4 comprend une bague extérieure 31 et une bague intérieure 32, des corps roulants 33 étant disposés dans un chemin de roulement formé entre les bagues 31, 32 pour permettre la rotation relative desdites bagues. Sur la figure 6, on représente à titre d'exemple non limitatif un roulement 3 à contact sphérique disposé dans la gorge 29. Toutefois, d'autre type de roulement 3 peuvent être disposés dans le boîtier 2 du palier selon l'invention. La bague intérieure 32 du roulement 3 est emmanchée sur l'arbre 4. On peut également prévoir que la bague intérieure 32 soit montée sur l'arbre 4 au moyen d'un manchon de serrage 34. De tels manchons 34 peuvent être utilisés pour former une butée axiale de la bague intérieure 32, pour améliorer le guidage en rotation de l'arbre 4 et/ou l'étanchéité du palier. Ainsi, sur la figure 6, la bague intérieure 32 du roulement 3 est emmanchée entre deux manchons de serrage 34, les lèvres 28 du joint d'étanchéité 25 venant en contact frottant sur l'un desdits manchons. Le pied 8 sur lequel repose le palier est réalisé de sorte à limiter le poids du palier, à en assurer une bonne stabilité et à permettre des transferts de chaleur de la pièce semi-annulaire 9 inférieure vers l'extérieur. Pour ce faire, le pied 8 comprend une surface d'appui généralement horizontale à distance du boîtier 2, ladite surface d'appui comprenant des ponts de matière 35 et des ouvertures 36 débouchant sur la périphérie inférieure du boîtier 2. Selon la réalisation représentée, le pied 8 comprend deux parois verticales transversales 37 et deux parois verticales latérales 38 disposées de part et d'autre du boîtier 2. Le pied 8 comporte également deux parois horizontales 39 associées aux bords supérieurs des parois verticales 37, 38 de part et d'autre du boîtier 2. Le pied 8 est pourvu de moyens de fixation du palier au montage dans lequel il est destiné à être utilisé. Les moyens de fixation sont par exemple formés par des trous oblongs 40 réalisés sur les parois horizontales 39. Les parois horizontales 39 peuvent également comprendre des orifices de centrage 41 offrant des possibilités de fixation supplémentaire. D'autre part, des moyens de positionnement peuvent également être prévus sur le pied 8 pour faciliter le repérage lors du montage. En particulier, des marquages particuliers, sous la forme de rainures 42 par exemple, peuvent être réalisés sur les parois verticales latérales 38. On peut également prévoir des trous de centrage 43 sur la surface d'appui du pied. Selon l'exemple représenté, la surface d'appui comprend les bords inférieurs des parois verticales 37, 38 et des barres formant ponts de matière 35 s'étendant entre les bords inférieurs des parois 37, 38. Les barres améliorent la résistance du pied 8 et sa rigidité sans augmentation notable du poids. En outre, des barres peuvent être disposées axialement à proximité des trous oblongs 41 pour éviter la déformation du pied 8 lors de la fixation du palier. Le pied 8 ainsi réalisé laisse la périphérie inférieure de la pièce semiannulaire 9 inférieure découverte et en communication directe avec l'extérieur ce qui favorise l'évacuation de la chaleur du boîtier 2. io REVENDICATIONS 1. Palier à roulement comprenant une partie supérieure (5) et une partie inférieure (6) associées de façon réversible l'une sur l'autre de sorte à former un boîtier (2), la partie inférieure (6) comprenant en outre un pied (8) réalisé sous le boîtier (2), ledit boîtier comprenant un logement (1) sensiblement cylindrique suivant un axe (A) dans lequel un roulement (3) est disposé, ledit roulement comprenant une bague extérieure (31) et une bague intérieure (32), des corps roulants (33) étant disposés dans un chemin de roulement formé Io entre les bagues (31, 32) pour permettre la rotation relative desdites bagues, ledit palier étant caractérisé en ce que des nervures circonférentielles (20) sont réalisées en saillie d'au moins une partie de la périphérie dudit boîtier. 2. Palier à roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pied (8) comprend une surface d'appui généralement horizontale à distance du boîtier (2), ladite surface d'appui comprenant des ponts de matière (35) et des ouvertures (36) débouchant sur la périphérie inférieure du boîtier (2). 3. Palier à roulement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le pied (8) comprend deux parois verticales (37, 38), la surface d'appui comprenant les bords inférieurs des parois (37, 38) et des barres s'étendant entre les bords inférieurs des parois (37, 38), lesdites barres formant ponts de matière (35). 4. Palier à roulement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le pied (8) comprend deux parois horizontales (39) s'étendant respectivement de part et d'autre du boîtier (2), lesdites parois horizontales comprenant des moyens de fixation du palier. 5. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'étanchéité disposés entre la partie supérieure (5) et la partie inférieure (6), lesdits moyens étant placés au niveau de la périphérie du boîtier (2). 6. Palier selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité comprennent un joint d'étanchéité disposé à l'intérieure d'une bordure horizontale (24) creuse, ladite bordure étant formée, au niveau du bord inférieur (14) ou supérieur (18) de respectivement la partie supérieure (5) ou la partie inférieure (6). 7. Palier à roulement selon la revendication 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de positionnement de la partie supérieure (5) sur la partie inférieure (6). 8. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la périphérie supérieure du boîtier (2) présente des supports d'association de dispositifs de mesure et/ou de lubrification. 9. Palier à roulement selon la revendication 8, caractérisé en ce que les supports d'association comprennent des bossages (21) dont la surface supérieure est généralement plane, ladite surface comprenant au moins un orifice (22) en communication avec un conduit (23) débouchant dans le logement (1).