Brevet FR3035461A1 — publié le 20161028

Palier à roulement équipé d'un dispositif de blocage 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 et/ou des billes, disposés entre lesdites bagues. En particulier, l'invention concerne le domaine des paliers de large diamètre, devant supporter de fortes charges axiales et radiales, utilisés notamment dans des machines ou des installations pour constituer des paliers ou couronnes d'orientation à axes de rotation généralement verticaux. Notamment lors de leur transport, de tels paliers à l'arrêt sont soumis à des vibrations, des micro-vibrations et des oscillations, qui peuvent engendrer des usures locales, généralement appelées faux brinelling, apparaissant dans les zones de contact entre les éléments roulants et les chemins de roulement des bagues. L'un des objectifs de la présente invention est d'éviter un tel inconvénient. Il est proposé un palier à roulement qui comprend au moins deux bagues et au moins une rangée d'éléments roulants interposée entre lesdites bagues. Ce palier est équipé d'au moins un dispositif embarqué de blocage en rotation, comprenant une gâche fixée sur l'une des bagues et un pêne monté mobile sur un support fixé sur l'autre bague et apte, dans une position de blocage, à coopérer avec ladite gâche pour immobiliser par contact lesdites bagues en rotation l'une par rapport à l'autre et, dans une position de retrait, libérer lesdites bagues en rotation l'une par rapport à l'autre. Ainsi, en position de blocage, les bagues sont fermement et directement immobilisées dans une position angulaire préférentielle. Selon une variante de réalisation, ledit pêne peut être monté mobile radialement. 3035461 2 Ledit pêne peut être sollicité vers sa position de blocage sous l'effet d'un ressort. Ledit pêne peut présenter une portion d'extrémité dont des 5 flancs opposés inclinés l'un par rapport à l'autre pour former un coin sont, dans ladite position de blocage et dans le sens circonférentiel, en contact sur des flancs opposés d'un orifice de la gâche. Ladite gâche peut être encastrée dans un évidement de la bague qui la porte. 10 Par exemple, entre sa position de blocage et sa position de retrait, ledit pêne peut être décalé angulairement. Des moyens de butée peuvent être prévus pour maintenir le pêne à sa position de retrait. Ledit pêne peut être muni d'une poignée de manoeuvre. 15 Ledit support de la gâche et la gâche peuvent présenter respectivement au moins une encoche et un doigt apte à pénétrer dans cette encoche lorsque la gâche est en position de retrait. Un palier à roulement selon la présente invention, équipé d'un dispositif embarqué de blocage en rotation, va maintenant être décrit à 20 titre d'exemple non limitatif, illustré par le dessin sur lequel : - la figure 1 représente une demi-vue en coupe axiale du palier, passant par l'axe du dispositif de blocage, ce dispositif étant dans une position de blocage ; - la figure 2 représente une coupe radiale du palier, passant par 25 l'axe du dispositif de blocage, ce dispositif étant dans une position de blocage ; - la figure 3 représente une demi-vue en coupe axiale du palier, passant par l'axe du dispositif de blocage, ce dispositif étant dans une position de retrait ; 30 - la figure 4 représente une coupe radiale du palier, passant par l'axe du dispositif de blocage, ce dispositif étant dans une position de retrait ; et - la figure 5 représente une vue éclatée en perspective du dispositif de blocage. 3035461 3 Comme illustré en particulier sur la figure 1, un palier à roulement 1 comprend une bague annulaire intérieure 2 et une bague annulaire extérieure 3, disposées concentriquement selon un axe de rotation (non représenté). 5 Le palier à roulement 1 comprend, par exemple, une rangée 4 d'éléments roulants 5, tels que des billes, roulant sur les pistes annulaires 6 et 7 aménagées respectivement sous la forme de rainures dans des faces cylindriques en vis-à-vis 8 et 9 de la bague intérieure 2 et de la bague extérieure 3. 10 L'espace annulaire entre les bagues 2 et 3, dans lequel se déplacent les éléments roulants 5, est rendu étanche grâce à des joints annulaires d'étanchéité 10 et 11 prévus dans les zones annulaires d'extrémité de cet espace annulaire. Le palier à roulement 1 est équipé d'un dispositif embarqué 12 15 de blocage en rotation, qui comprend une gâche 13 fixée sur la bague extérieure 3 et un pêne 14 monté mobile sur un support 15 fixé sur la bague intérieure 2. Comme illustré sur les figures 1 et 2, le pêne 14 est apte, dans une position de blocage, à coopérer avec la gâche 13 pour immobiliser 20 par contact les bagues 2 et 3 en rotation l'une par rapport à l'autre, lorsque ces bagues sont dans une position angulaire prédéterminée d'indexation. Comme illustré sur les figures 3 et 4, le pêne 14 est apte, dans une position de retrait, à libérer les bagues 2 et 3 en rotation l'une par rapport à l'autre. 25 La gâche 13 est formée par un bloc parallélépipédique 16 qui est encastré dans un évidement 17 aménagé dans la périphérie de la bague extérieure 3 et qui présente un orifice radial 18 aménagé depuis une face plate 19 orientée radialement vers l'intérieur. Comme illustré plus particulièrement sur la figure 5, ce bloc 16 est positionné grâce à 30 des pions axiaux 20 et est fixé sur la bague extérieure 3 grâce à des vis axiales 21. Le support 15 est formé par un bloc 22 qui est en appui sur une face plate 23 aménagée dans une face cylindrique intérieure 24 de la bague intérieure 2. Comme illustré plus particulièrement sur la figure 3035461 4 5, ce bloc 22 est positionné grâce à des pions radiaux 25 et est fixé sur la bague extérieure 3 grâce à des vis radiales 26. Le support 15 présente une partie en porte-à-faux présentant une face plate 27 orientée radialement vers l'extérieur et située en vis- 5 à-vis et à distance de la face plate 19 du bloc 16 de la gâche 13. Le support 15 présente un alésage radial traversant 28 dans lequel le pêne 14, qui se présente sous la forme d'un barreau, est installé de façon à être mobile radialement. Le pêne 14 présente une portion cylindrique 29 qui est guidée 10 dans une partie cylindrique 30 de l'alésage radial traversant 28, adjacente à la surface 27. La portion cylindrique 29 du pêne 14 présente une partie d'extrémité d'accouplement 29a pénétrant dans l'orifice 18 de la gâche 13 jusqu'à sa position de blocage. Comme illustré plus 15 particulièrement sur les figures 1 et 2, cette partie d'accouplement 29a présente des flancs opposés 31 et 32 qui sont inclinés ou en biseau par rapport à l'axe de déplacement du pêne de façon à former un coin et qui sont orientés dans le sens de la rotation des bagues 2 et 3 l'une par rapport à l'autre. 20 En position de blocage, ces flancs inclinés 31 et 32 viennent en contact sur des flancs opposés 33 et 34 orientés dans le sens circonférentiel, de mêmes inclinaisons de l'orifice 18 de la gâche 13, de façon à produire un effet de coin immobilisant fermement en rotation les bagues 2 et 3 l'une par rapport à l'autre, dans une position 25 angulaire prédéterminée d'indexation. Le pêne 14 présente une portion cylindrique 35 qui succède à sa portion cylindrique 29 et qui présente un diamètre plus petit, de façon à aménager un épaulement annulaire 36. Est ainsi aménagé un espace annulaire 37 entre l'alésage 28 et cette portion cylindrique 35. 30 Dans cet espace annulaire 37 est installé un ressort 38, autour de la portion cylindrique 35 du pêne 14, dont une extrémité est en appui sur l'épaulement annulaire 36 par l'intermédiaire d'une rondelle 39 et dont l'autre extrémité est en appui contre un circlips de montage 3035461 5 40 par l'intermédiaire d'une rondelle 41, ce circlips 40 étant engagé dans une gorge annulaire 42 aménagée dans la paroi de l'alésage 28. Le ressort 38 agit dans le sens de l'engagement du pêne 14 dans la gâche 13 et, dans la position de blocage illustrée sur les 5 figures 1 et 2, maintient les flancs inclinés 31 et 32 du pêne 14 en contact sur les flancs opposés 33 et 34 de la gâche 13. A l'extérieur du support 15 et à l'opposé de sa partie d'accouplement 29a, le pêne 14 est muni d'une poignée de manoeuvre 43, par exemple ronde et à creux périphériques, par exemple accouplée 10 par une section carrée et fixée par une vis 43a. La poignée de manoeuvre 43 comprend deux doigts 44 et 45 diamétralement opposés, en saillie du côté du support 15 et, dans la position de blocage, engagés librement dans des encoches profondes 46 et 47 du support 15 (figure 2). 15 En prenant cette poignée 43, un opérateur peut tirer radialement vers l'intérieur le pêne 14, à l'encontre du ressort 38, de façon à déplacer le pêne 14 vers une position de retrait illustrée sur les figures 3 et 4, dans laquelle son extrémité d'accouplement 29a est extraite de l'orifice 18 de la gâche 13 et les doigts 44 et 45 sont 20 extraits des encoches profondes 46 et 47. Après quoi, l'opérateur tourne la poignée de manoeuvre 43, par exemple de 90°, en même temps que le pêne 14, pour amener les doigts 44 et 45 en face d'encoches 48 et 49 du support 15 moins profondes que les encoches 46 et 47. 25 En relâchant la poignée de manoeuvre 43, sous l'effet du ressort 38, le pêne 14 et la poignée de manoeuvre 43 se déplacent radialement vers l'extérieur et les doigts 44 et 45 pénètrent dans les encoches 48 et 49, au fond desquelles elles viennent en butée radiale, et immobilisent en rotation le pêne 14 (figure 3). 30 Le pêne 14 est alors maintenu à sa position de retrait définitive sous l'effet du ressort 38, position dans laquelle son extrémité d'accouplement 29a est radialement à l'extérieur de l'orifice 18 de la gâche 13, de telle sorte que les bagues 2 et 3 sont libérées et peuvent pivoter librement l'une par rapport à l'autre. 3035461 6 A l'inverse, après avoir placé l'orifice 18 de la gâche 13 en vis-à-vis du pêne 14 par rotation des bagues 2 et 3 l'une par rapport à l'autre, un opérateur tire sur la poignée de manoeuvre 43 pour extraire les doigts 44 et 45 des encoches 48 et 49, puis tourne la poignée de 5 manoeuvre 43 jusqu'à placer ces doigts 44 et 45 en vis-à-vis des encoches profondes 46 et 47. Puis, en relâchant la poignée de manoeuvre 43, sous l'effet du ressort 38, le pêne 14 et la poignée de manoeuvre 43 se déplacent radialement vers l'extérieur et les doigts 44 et 45 pénètrent dans les 10 encoches profondes 46 et 47 et la partie d'extrémité 29a du pêne 14 s'engage dans l'orifice 18 de la gâche 13 jusqu'à ce que les flancs inclinés 31 et 32 du pêne 14 viennent en contact sur les flancs opposés 33 et 34 de la gâche 13. Les bagues 2 et 3 sont alors immobilisées en rotation comme décrit précédemment. 15 Grâce au fait que le dispositif de blocage 12 est embarqué sur les bagues 2 et 3 du palier 1, le blocage en rotation de ces bagues 2 et 3 est assuré au plus près de la rangée 4 d'éléments roulants 5. Dans la description ci-dessus, le palier à roulement comprend une rangée d'éléments roulants. Néanmoins, la présente invention peut 20 être appliquée à un palier à roulement comprenant plusieurs rangées d'éléments roulants. Par ailleurs, le dispositif de blocage en rotation pourrait être inversé, la gâche étant portée par la bague intérieure et le pêne par la bague extérieure. En outre, la gâche pourrait être agencée pour être mobile dans une autre direction, par exemple axialement. REVENDICATIONS1. Palier à roulement comprenant au moins deux bagues (2, 3) et au moins une rangée (4) d'éléments roulants interposée entre lesdites bagues, caractérisé par le fait que ce palier est équipé d'au moins un dispositif embarqué (12) de blocage en rotation, comprenant une gâche (13) fixée sur l'une des bagues et un pêne (14) monté mobile sur un support (15) fixé sur l'autre bague et apte, dans une position de blocage, à coopérer avec ladite gâche pour immobiliser par contact lesdites bagues en rotation l'une par rapport à l'autre et, dans une position de retrait, libérer lesdites bagues en rotation l'une par rapport à l'autre. 2. Palier selon la revendication 1, dans lequel ledit pêne (14) est monté mobile radialement. 3. Palier selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel ledit pêne (14) est sollicité vers sa position de blocage sous l'effet d'un ressort (38). 4. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit pêne (14) présente une portion d'extrémité (29a) dont des flancs opposés (31, 32) inclinés l'un par rapport à l'autre pour former un coin sont, dans ladite position de blocage et dans le sens circonférentiel, en contact sur des flancs opposés (33, 34) d'un orifice (18) de la gâche (13). 5. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite gâche (13) est encastrée dans un évidement (17) de la bague qui la porte. 6. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, entre sa position de blocage et sa position de retrait, ledit pêne (14) est décalé angulairement. 7. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens de butée (44, 48) pour maintenir le pêne à sa position de retrait. 8. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit pêne (14) est muni d'une poignée de manoeuvre (43). 3035461 8 9. Palier selon la revendication 8, dans lequel le support (15) de la gâche et la gâche (14) présentent respectivement au moins une encoche (48) et un doigt (44) apte à pénétrer dans cette encoche lorsque la gâche est en position de retrait.