Brevet FR3033608A1 — publié le 20160916

Palier à capot de protection d'un joint d'étanchéité La présente invention concerne le domaine des paliers, en particulier les paliers à roulement comprenant une bague intérieure, une bague extérieure et au moins une rangée d'éléments roulants, tels que des rouleaux, disposés entre lesdites bagues. Plus particulièrement, l'invention concerne le domaine des paliers à roulement de large diamètre, devant supporter de fortes charges axiales et radiales, utilisés notamment dans des milieux agressifs, par exemple dans les machines d'extraction minière pour constituer des paliers d'orientation. Généralement, l'espace dans lequel se trouvent la ou les rangées d'éléments roulants est protégé par rapport à l'extérieur par un joint annulaire extérieur d'étanchéité disposé entre les bagues. Pour améliorer encore cette étanchéité et augmenter la durée de vie du joint annulaire d'étanchéité, il a déjà été proposé de prévoir un capot annulaire de protection au-dessus du joint d'étanchéité, généralement de section en forme de L, dont la branche radiale présente une portion intérieure engagée dans une rainure périphérique de la bague intérieure du palier. Ce capot est fixé grâce à des goupilles qui sont engagées dans des trous inclinés aménagés dans la bague intérieure du palier, depuis des endroits extérieurs au capot, et qui traversent cette portion intérieure. Cette disposition est encombrante axialement et est compliquée à mettre en oeuvre. De plus, elle présente une difficulté liée à l'accessibilité des goupilles compte tenu des pièces environnantes de la machine, s'il se présente un besoin de démontage du capot pour par exemple une intervention de nettoyage ou de changement du joint d'étanchéité et de remontage du capot. La présente invention vise en particulier à remédier à ces inconvénients. 3033608 2 Selon un mode de réalisation, il est proposé un palier qui comprend une bague intérieure, une bague extérieure, et au moins un joint d'étanchéité disposé entre lesdites bagues. Le palier comprend un capot de protection qui délimite un 5 espace annulaire dans lequel s'étend ledit joint d'étanchéité et qui comprend une portion annulaire extérieure et au moins une portion intérieure situées radialement en vis-à-vis et à distance l'une de l'autre, et une portion annulaire de raccordement reliant ladite portion annulaire extérieure et ladite portion intérieure. Le palier comprend en 10 outre au moins un moyen de fixation du capot sur la bague intérieure, ce moyen de fixation traversant lesdites portions extérieure et intérieure dudit capot de protection et coopérant avec la bague intérieure. Ainsi, la mise en place et le démontage du capot de protection 15 et du moyen de fixation sont facilités. Selon une variante de réalisation préférée, ledit moyen de fixation peut s'étendre radialement. Ledit moyen de fixation peut avantageusement s'étendre au travers dudit espace annulaire. 20 Ledit moyen de fixation peut comprendre une vis dont la tête prend appui sur une surface extérieure de la portion annulaire extérieure du capot de protection. Ladite portion intérieure peut être disposée de façon adjacente à une surface périphérique de la bague intérieure. 25 Selon une variante de réalisation, le capot peut comprendre une pluralité de portions intérieures locales solidaires de la portion de raccordement. Le palier peut comprendre une pluralité de moyens de fixation traversant respectivement des orifices de la portion extérieure et de ces portions intérieures et coopérant avec la bague intérieure. 30 Selon une autre variante de réalisation, ladite portion intérieure du capot de protection peut être annulaire. La portion de raccordement du capot de protection peut comprendre une partie intérieure annulaire engagée dans une rainure annulaire périphérique de la bague intérieure. 3033608 3 La portion extérieure et la portion de raccordement du capot de protection peuvent être de section en L. Le palier peut comprendre en outre une cloison axiale annulaire s'étendant dans ledit espace annulaire entre ladite portion extérieure 5 dudit capot et ledit joint d'étanchéité et montée sur la bague extérieure. Des paliers selon la présente invention vont maintenant être décrits à titre d'exemples non limitatifs, illustrés par le dessin sur lequel : 10 - La figure 1 représente une demi-vue en coupe axiale d'un palier à roulement équipé d'un capot de protection ; - la figure 2 représente une vue partielle en perspective du capot de protection de la figure 1 ; - la figure 3 représente une vue partielle en perspective d'une 15 variante de réalisation du capot de protection ; - la figure 4 représente le palier à roulement équipé d'une variante de réalisation du capot de protection. Comme illustré sur la figure 1, un palier à roulement 1 est installé entre un châssis 2 et sur un châssis 3 afin de permettre une 20 rotation de l'un par rapport à l'autre selon un axe de rotation (non représenté) et transmettre les charges entre eux. Dans la description qui suit, cet axe de rotation va être considéré dans une position verticale. Le palier à roulement 1 comprend une bague extérieure 4 25 montée sur le châssis 2 et une bague intérieure 5 montée sur le châssis 3, disposées concentriquement. Pour supporter les charges axiales, le palier à roulement 1 comprend, par exemple, une rangée supérieure 6 d'éléments roulants 7, tels que des rouleaux, maintenus positionnés par une cage 8 et roulant 30 sur les pistes annulaires axiales 9 et 10 respectivement de la bague extérieure 4 et de la bague intérieure 5, ainsi qu'une rangée inférieure 11 d'éléments roulants 12, tels que des rouleaux, maintenus positionnés par une cage 13 et roulant sur les pistes annulaires axiales 3033608 4 14 et 15 respectivement de la bague extérieure 4 et de la bague intérieure 5. Pour supporter les charges radiales, le palier à roulement 1 comprend, par exemple, une rangée intermédiaire 16 d'éléments 5 roulants 17, tels que des rouleaux, maintenus positionnés avec ou sans cage 18 et roulant sur les pistes cylindriques 19 et 20 respectivement de la bague extérieure 4 et de la bague intérieure 5. Dans l'exemple de réalisation illustré, la bague extérieure 4 comprend une portion annulaire intérieure en saillie 21 qui présente, 10 de part et d'autre, les pistes 9 et 14 et qui présente, sur sa face intérieure, la piste 19. La bague intérieure 5 est axialement en deux parties 22 et 23 reliées entre elles par exemple par des boulons (non représentés) et présentant respectivement les pistes 10 et 15. Pour assurer l'étanchéité de l'espace annulaire entre les bagues 15 4 et 5 dans lequel se situent les rangées d'éléments roulants 7, 11 et 16, le palier à roulement 1 comprend un joint annulaire inférieur d'étanchéité 24 adjacent à une extrémité annulaire inférieure de cet espace inter-bague et un joint annulaire supérieur d'étanchéité 25 qui est adjacent à une extrémité annulaire supérieure de cet espace inter- 20 bague. Le joint inférieur d'étanchéité 24 présente par exemple une portion insérée dans une gorge annulaire 26 aménagée radialement dans une face cylindrique intérieure 27 de la bague extérieure 4 et présente une lèvre annulaire en contact sur une face radiale inférieure 25 28 de la bague intérieure 5. Le joint supérieur d'étanchéité 25 présente par exemple une portion insérée dans une gorge annulaire 29 aménagée axialement dans une face annulaire axiale supérieure 30 de la bague extérieure 4 et présente une lèvre annulaire de contact, en contact sur une surface 30 annulaire radiale périphérique 31, par exemple cylindrique, de la bague intérieure 5. Le palier à roulement 1 comprend en outre un capot de protection 32 qui délimite un espace annulaire protégé 33, en coin, qui est adjacent à la face axiale 30 de la bague extérieure 4 et à la face 3033608 5 cylindrique 31 de la bague intérieure 5 et dans lequel s'étend le joint supérieur d'étanchéité 25, le capot de protection 32 étant à distance du joint d'étanchéité 25 et fixé à la bague intérieure 5. Selon l'exemple de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, le 5 capot de protection 32 comprend une portion annulaire extérieure 34, une pluralité de portions intérieures locales 35 situées radialement en vis-à-vis et à distance l'une de l'autre et une portion annulaire de raccordement 36 reliant la portion annulaire extérieure 34 et les portions intérieures locales 35. 10 La portion extérieure 34 et la portion de raccordement 36 forment, en section, un L, par exemple d'une seule pièce obtenue par pliage. La portion extérieure 34 est cylindrique et s'étend axialement depuis l'extrémité annulaire extérieure de la portion de raccordement 15 36 jusqu'à proximité de la face radiale 30 de la bague extérieure 4, en laissant subsister un espace entre son extrémité annulaire axiale libre et cette face radiale 30. La portion de raccordement 36 s'étend radialement depuis la portion extérieure 34 jusqu'à la face cylindrique 31 de la bague 20 intérieure 5, en venant en contact avec cette dernière, à distance de la lèvre de contact du joint d'étanchéité 25. Les portions intérieures locales 35 sont fixées à la portion de raccordement 36, par exemple par soudage, et s'étendent vers la face axiale 30 de la bague extérieure 4, en étant en contact avec la face 25 cylindrique 31 de la bague intérieure 5 et entre la portion de raccordement 36 et la lèvre de contact du joint d'étanchéité 25, de sorte qu'il subsiste un espace entre l'extrémité libre des portions locales intérieures 35 et le joint d'étanchéité 25. Par exemple, les portions intérieures locales 35 sont réparties 30 périphériquement et présentent respectivement des parties engagées dans des encoches intérieures 36a de la portion radiale de raccordement 36. 3033608 6 La portion extérieure 34 et les portions intérieures locales 35 présentent respectivement des orifices traversants 37 et 38 situés radialement en vis-à-vis. Le capot de protection 32 est fixé à la bague intérieure 5 grâce 5 à une pluralité de moyens de fixation constitués par des vis de fixation 39 disposées radialement, dont les tiges 40 traversent respectivement les orifices traversants 37 et 38 de la portion extérieure 34 et des portions intérieures locales 35 et sont vissées dans des trous taraudés radiaux 41 de la bague intérieure 5 et dont les têtes 42 sont en appui 10 sur la face extérieure de la portion extérieure 34. Ainsi, les tiges 40 des vis 39 traversent l'espace 33 délimité par le capot de protection 32 et s'étendent à proximité de la portion annulaire radiale de raccordement 36. De préférence, le diamètre des orifices traversants 37 et 38 est légèrement supérieur au diamètre des tiges 40 des vis de 15 fixation 39. Le positionnement radial des vis de fixation 39 facilite leur mise en place et leur démontage, même si le châssis 3 s'étend au-dessus de la portion de raccordement 36 du capot de protection 32. De plus, les orifices 38 des portions locales intérieures 35, adjacentes à la 20 bague intérieure 5, facilitent la mise en place des vis de fixation 39 et en même temps le positionnement axial du capot de protection 32. L'espace annulaire protégé 33 délimité par le capot de protection 32 est axialement fermé et radialement ouvert uniquement par l'espace fonctionnel entre l'extrémité libre de la portion extérieure 25 34 et la face axiale 30 de la bague extérieure. De plus, l'espace annulaire protégé 33 peut recevoir un corps gras de lubrification. En outre, est prévue une cloison annulaire cylindrique de protection 43 qui présente une extrémité engagée dans une rainure annulaire frontale 44 de la bague extérieure 4 et qui s'étend dans 30 l'espace annulaire 33, entre et à distance du joint d'étanchéité 25 et de la portion extérieure 36 du capot de protection 32, sans atteindre les tiges 40 des vis de fixation 39. La cloison de protection 43 s'étend axialement de sorte qu'elle s'étend radialement en vis-à-vis de l'espace entre la portion extérieure 3033608 7 34 du capot de protection 32 et la face radiale 30 de la bague extérieure 4 et qu'elle présente une partie annulaire d'extrémité radialement en vis-à-vis de la portion extérieure 34 du capot de protection 32. Ainsi, la cloison de protection 43 constitue un obstacle 5 local à la pénétration trop immédiate d'un liquide vers le joint d'étanchéité 25. Selon une variante de réalisation illustrée sur la figure 3, le capot de protection 32 peut comprendre, en remplacement de la pluralité de portions locales intérieures 35 de l'exemple précédent, une 10 portion annulaire intérieure cylindrique continue 45 entourant la surface cylindrique 31 de la bague intérieure 5, en étant en contact avec cette dernière. Dans ce cas, le capot de protection 32 peut être par exemple d'une seule pièce de section en U, la portion annulaire extérieure 15 cylindrique 34, la portion annulaire radiale de raccordement 36 et cette portion annulaire intérieure cylindrique 45 pouvant être obtenues par pliage. De façon équivalente à l'exemple précédent, la portion annulaire cylindrique extérieure 34 et cette portion annulaire 20 cylindrique intérieure 45 comprennent respectivement des pluralités d'orifices traversants 46 et 47 radialement lignés pour le passage de vis de fixation 39. Selon une variante de réalisation illustrée sur la figure 4, la portion annulaire radiale de raccordement 36 du capot de protection 32 25 décrit en référence aux figures 1 et 2 peut comprendre une partie annulaire intérieure de prolongation 48, engagée dans une rainure annulaire périphérique 49 aménagée dans la face cylindrique 31 de la bague intérieure. Ainsi, le positionnement axial du capot de protection 32 est facilité. Dans ce cas, le capot de protection 32 comprendrait 30 plusieurs secteurs assemblés afin de permettre l'introduction de la partie annulaire intérieure de prolongation 48 dans la rainure périphérique 49. Dans la description ci-dessus, le palier à roulement comprend trois rangées d'éléments roulants. Néanmoins, la présente invention 3033608 8 peut être appliquée à un palier à roulement comprenant au moins une rangée d'éléments roulants. L'invention peut également s'appliquer à un palier sans éléments roulants interposés entre les bagues, par exemple comme pour un palier lisse ou une rotule. Par ailleurs, le joint 5 d'étanchéité protégé par le capot de protection pourrait être disposé différemment et éventuellement coopérer avec le capot de protection. Plusieurs joints d'étanchéité pourraient être prévus. REVENDICATIONS1. Palier comprenant une bague extérieure (4), une bague intérieure (5), et au moins un joint d'étanchéité (25) disposé entre lesdites bagues, caractérisé par le fait que le palier comprend : un capot de protection (32) qui délimite un espace annulaire (33) dans lequel s'étend au moins en partie ledit joint d'étanchéité (25) et qui comprend une portion annulaire extérieure (34) et au moins une portion intérieure (35 ; 45) situées radialement en vis-à-vis et à distance l'une de l'autre, et une portion annulaire de raccordement (36) reliant ladite portion annulaire extérieure et ladite portion intérieure ; et au moins un moyen de fixation (39) du capot sur la bague intérieure (5), ce moyen de fixation traversant lesdites portions extérieure et intérieure dudit capot de protection et coopérant avec la bague intérieure. 2. Palier selon la revendication 1, dans lequel ledit moyen de fixation (39) s'étend radialement. 3. Palier selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel ledit moyen de fixation (39) s'étend au travers dudit espace annulaire (33). 4. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen de fixation comprend une vis (39) dont la tête prend appui sur une surface extérieure de la portion annulaire extérieure (34) du capot de protection. 5. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite portion intérieure (35 ; 45) est adjacente à une surface périphérique (31) de la bague intérieure (5). 6. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le capot comprend une pluralité de portions intérieures locales (35) solidaires de la portion de raccordement (36), le palier comprenant une pluralité de moyens de fixation (39) traversant respectivement des orifices (37, 38) de la portion extérieure (34) et de ces portions intérieures (35) et coopérant avec la bague intérieure (5). 3033608 10 7. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel ladite portion intérieure (45) est annulaire. 8. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion de raccordement (36) du capot de 5 protection comprend une partie intérieure annulaire (48) engagée dans une rainure annulaire périphérique (49) de la bague intérieure (5). 9. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion extérieure (34) et la portion de raccordement (36) du capot de protection sont de section en L. 10 10. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une cloison axiale annulaire (43) s'étendant dans ledit espace annulaire (33) entre ladite portion extérieure (34) dudit capot (32) et ledit joint d'étanchéité (25) et montée sur la bague extérieure (4). 15