Brevet FR3027977A1 — publié le 20160506

PALIER A ROULEMENT AVEC BAGUE EXTERIEURE EN FORME DE TRONÇON DE SPHERE ET AVEC UN ORGANE CAPTEUR Description L'invention concerne un roulement Y pour un palier à roulement Y comprenant un capteur et une machine équipée d'un tel palier. Les roulements Y qui désignent en général des roulements inserts, sont basés sur des roulements rigides à billes étanches, mais comportent une bague extérieure convexe et, dans la plupart des cas, une bague intérieure débordante avec un certain dispositif de blocage permettant un montage rapide et facile sur l'arbre.. Les roulements Y existent en roulements individuels ou en paliers complets. Les paliers Y complets sont composés d'un palier, d'un roulement et d'un joint qui sont préassemblés et graissés en usine. Ces paliers prêts à monter peuvent admettre un défaut d'alignement initial modéré mais ne permettent pas de déplacement axial de l'arbre. Les roulements Y et les paliers Y complets représentent une solution simple et efficace offrant de nombreux avantages. Les roulements Y sont utilisés fréquemment dans le domaine des applications agricoles. De nos jours, les agriculteurs doivent faire face à une pression de plus en plus forte pour rester productifs à un coût réduit et avec un impact moindre sur l'environnement. Trop souvent, des roulements défaillants empêchent d'atteindre cet objectif. La contamination par des polluants ou les fuites de lubrifiant dues à des joints défaillants se traduisent souvent par une défaillance prématurée des roulements pour arbres d'applications agricoles et résultent en des pannes de machines. En particulier dans le domaine des applications agricoles il est important de garantir l'utilisabilité des machines au moment de la récolte, même si la machine n'a pas été utilisée depuis longtemps. Il est donc essentiel d'éviter des éléments qui risquent de devenir friable. Le document WO 2010/064088 décrit un palier à roulement comprenant une bague intérieure, une bague extérieure avec une surface externe en forme de tronçon de sphère, des corps roulants entre ladite bague intérieure et ladite bague extérieure, une rondelle codeuse solidaire en rotation avec ladite bague intérieure, un capteur étant adapté pour détecter une rotation de la rondelle codeuse, un organe de support comportant une surface interne en forme de tronçon de sphère, ladite surface interne étant adaptée pour être en contact coulissant avec la surface externe de la bague extérieure, ledit organe de support étant adapté pour maintenir le capteur par rapport à ladite rondelle codeuse, dans une position dans laquelle ledit capteur peut détecter une rotation de la rondelle codeuse. 1 0 Le capteur est alimenté et adapté à communiquer par un fil avec une unité de contrôle ou de surveillance externe montée sur le palier ou sur un boîtier de la machine comportant le palier. Grace à la séparation du capteur de l'unité de contrôle, il est possible d'adapter le système capteur aux dimensions du roulement de manière très facile et de monter l'unité de contrôle à une place convenable en 15 adaptant simplement l'organe de support et la longueur du fil. Toutefois, cette réalisation ne donne pas entièrement satisfaction en ce que le fil risque d'être détérioré, à moins qu'on utilise des moyens couteux pour le protéger. 20 A cet effet, l'invention concerne un palier à roulement comprenant une bague intérieure, une bague extérieure avec une surface externe en forme de tronçon de sphère, des corps roulants entre ladite bague intérieure et ladite bague extérieure, une rondelle codeuse solidaire en rotation avec ladite bague intérieure, un capteur étant adapté pour détecter une rotation de la rondelle codeuse, un organe de 25 support comportant une surface interne en forme de tronçon de sphère, ladite surface interne étant adaptée pour être en contact coulissant avec la surface externe de la bague extérieure, ledit organe de support étant adapté pour maintenir le capteur par rapport à ladite rondelle codeuse, dans une position dans laquelle ledit capteur peut détecter une rotation de la rondelle codeuse. 30 Dans un mode de réalisation préféré, le capteur est un capteur à résistance magnétique géante (GMR). Selon un aspect de l'invention, ledit organe capteur comprend un transpondeur 35 destiné à communiquer sans fil avec un détecteur sans fil. Grace à l'invention, les dommages d'un fil ou d'un faisceau des câbles peuvent être évités. Le degré de sûreté de fonctionnement du système capteur peut être augmenté. Selon un aspect avantageux de l'invention, ledit détecteur est monté sur un palier comportant ledit organe de support. Les inventeurs ont trouvé d'une manière surprenante que le degré de sûreté de fonctionnement peut être augmenté en remplaçant la communication à fil par une communication sans fil même si le transpondeur et le détecteur sont solidaires avec le même palier. Le préjugé 1 0 technique que la communication sans fil se prête uniquement à des applications dans lesquelles le transpondeur et le détecteur se déplacent l'un par rapport à l'autre a été surmonté. Dans un mode de réalisation préféré, l'organe capteur comprend un moyen 15 générateur d'énergie autonome. De préférence, ce moyen générateur d'énergie comprend au moins une bobine interagissant avec un champ magnétique oscillant créé par la rondelle codeuse. De préférence, cette bobine est montée sur la platine du capteur. On peut ainsi assurer un fonctionnement autonome tout en profitant du champ magnétique oscillant crée par la rondelle codeuse pour détecter la rotation 20 de la rondelle codeuse et pour générer de l'énergie suffisante pour traiter le signal du capteur et pour transmettre les résultats de ce traitement. Dans un mode de réalisation préféré, l'organe capteur comprend une étiquette radiofréquence RFID comprenant le capteur, les moyens de traitement du signal et 25 le transpondeur ainsi qu'une mémoire dans une seule unité. De préférence, l'organe capteur est capable d'opérer soit en utilisant de l'énergie généré par le moyen générateur en utilisant une rotation relative de la rondelle codeuse, soit en utilisant de l'énergie fournie de l'extérieur dans un mode d'opération passif. 30 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 représentation schématique d'un palier à roulement selon un mode de réalisation de l'invention. 35 En relation avec la Fig. 1, on décrit un palier à roulement selon un mode de réalisation de l'invention. Le palier à roulement 10 comprend une bague intérieure 12, une bague extérieure 14 avec une surface externe 28 en forme de tronçon de sphère, des corps roulants entre ladite bague intérieure 12 et ladite bague extérieure 14, une rondelle codeuse 32 solidaire en rotation avec ladite bague intérieure 12 et un organe capteur 50 étant adapté pour détecter une rotation de la rondelle codeuse 32 et un organe de support 18. L'organe capteur 50 est solidaire en rotation avec l'organe de support 18, notamment avec un palier 54. L'organe capteur 50 comprend au moins un élément de détection ou capteur 51. L'organe de support 18 comporte une surface interne 26 en forme de tronçon de sphère. Cette surface interne 26 est adaptée pour être en contact coulissant avec la surface externe 28 de la bague extérieure 14. En même temps, l'organe de support 18 est adapté pour maintenir l'organe capteur 50 par rapport à ladite rondelle codeuse 32 dans une position dans laquelle ledit organe capteur 50 peut détecter une rotation de la rondelle codeuse 32, tout en permettant un certain coulissement l'une par rapport à l'autre des surfaces 26, 28 en forme de tronçon de sphère. Le capteur 51 de l'organe capteur 50 est un capteur à résistance magnétique géante (GMR). Dans des modes de réalisation alternatives, le capteur pourrait être un capteur à effet Hall. L'organe capteur 50 est une entité électronique comprenant le capteur 51 et un transpondeur 52 destiné à communiquer sans fil avec un détecteur 58 placé à un endroit convenable dans où à proximité de la machine ou du véhicule dont le palier à roulement fait partie. Ce placement du capteur 51 peut être choisi tel que sa connexion à une unité de contrôle de la machine ou du véhicule soit facile et réalisé de manière que des dommages d'un fil ou d'un faisceau des câbles peuvent être évités. Le degré de sûreté de fonctionnement du système capteur peut être augmenté. Comme indiqué ci-dessus, le détecteur 58 est monté sur un palier comportant l'organe de support 18. Les inventeurs ont trouvé d'une manière surprenante que la sûreté de fonctionnement peut être augmentée en remplaçant la communication à fil avec une communication sans fil même si le transpondeur 52 et le détecteur 58 destiné à recevoir ses signaux sont solidaires en rotation avec le même palier. En plus, l'organe capteur 50 comprend un moyen générateur d'énergie 56 autonome. Le moyen générateur d'énergie 56 comprend au moins une bobine interagis- sant avec un champ magnétique oscillant créé par la rondelle codeuse 32. Cette bobine est montée sur une même platine ou un même pcb avec le capteur 51. L'architecture de l'organe capteur 50 est derivée d'une étiquette radiofréquence RFID comprenant le capteur 51, les moyens de traitement du signal et le transpon- deur 52 ainsi qu'une mémoire dans une seule unité. L'organe capteur 50 comprend une antenne pour recevoir des signaux excitant un circuit résonant électromagnétique et est donc capable d'opérer soit en utilisant de l'énergie générée par le moyen générateur en utilisant une rotation relative de la rondelle codeuse 32, soit en utilisant de l'énergie fournie de l'extérieur dans un mode d'opération passif. L'invention permet de construire un système capteur fiable à longue durée de vie même dans des environnements ou les câbles pour connecter l'organe capteur 50 risquent d'être détériorés.15 REVENDICATIONS1. Palier à roulement (10) comprenant : une bague intérieure (12) ; une bague extérieure (14) avec une surface externe (28) en forme de tronçon de sphère; des corps roulants (16) entre ladite bague intérieure et ladite bague extérieure ; une rondelle codeuse (32) solidaire en rotation avec ladite bague in- térieure (12) ; un organe capteur (50) étant adapté pour détecter une rotation de la rondelle codeuse ; un organe de support (18) comportant une surface interne (26) en forme de tronçon de sphère, ladite surface interne (26) étant adaptée pour être en contact coulissant avec la surface externe (28) de la bague extérieure(14), ledit organe de support (18) étant adapté pour maintenir l'organe capteur (50) par rapport à ladite rondelle codeuse (32), dans une position dans laquelle ledit organe capteur (50) peut détecter une rotation de la rondelle codeuse (32), caractérisé en ce que ledit organe capteur (50) comprend un transpondeur (52) destiné à communiquer sans fil avec un détecteur (58). 2. Palier à roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit détecteur (58) est solidaire en rotation avec un palier (54) comportant ledit organe de support (18). 3. Palier à roulement selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe capteur (50) comprend un moyen générateur d'énergie (56) autonome.35 4. Palier à roulement selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen générateur d'énergie (56) comprend au moins une bobine inte- ragissant avec un champ magnétique oscillant créé par la rondelle co- deuse (32). 5. Palier à roulement selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe capteur (50) est une étiquette radiofréquence de type RFID.