Brevet FR3092632A1 — publié le 20200814

Description Titre de l'invention : Roulement comportant un flasque serti dans une des bagues du roulement ET SON PROCéDé DE FA- BRICATION Domaine technique de l'invention 100011 L'invention concerne un roulement, et plus particulièrement un roulement équipé de déflecteurs permettant un maintien axial relatif entre les bagues, extérieure et intérieure, ainsi que son procédé de fabrication. 100021 L'invention se rapporte plus spécifiquement à un tel roulement destiné à constituer un galet de mécanique d'armures d'un métier à tisser. Technique antérieure [0003] De manière connue, les roulements mécaniques comprennent une bague intérieure et une bague extérieure formant entre elles un espace de roulement clans lequel sont disposés des corps roulants. Pour certaines applications présentant des contraintes d'encombrement axial importantes, les roulements ne sont pas équipés de collets permettant de maintenir axialement les corps roulants et de centrer les bagues l'une par rapport à l'autre par l'intermédiaire des corps roulants. [0004] Dans ces circonstances, il est connu d'utiliser des déflecteurs permettant d'assurer le guidage de la bague extérieure par rapport à la bague intérieure, d'une part, et de constituer une barrière étanche entre l'espace de roulement et l'extérieur de sorte à éviter les intrusions de polluants dans le roulement et limiter les fuites de lubrifiant (le l'intérieur vers l'extérieur du roulement par centrifugation, d'autre part. Ces déflecteurs permettent en outre d'éviter le démontage accidentel du roulement. [0005] 11 a été proposé, dans le document FR2914031A, de fixer des déflecteurs présentant une forme de rondelle annulaire sur la bague intérieure. Les rondelles présentent un rebord d'extrémité annulaire replié sur lui-même, permettant leur sertissage sur la bague intérieure. Mais cette solution présente un encombrement axial important et nécessite une opération de pliage du déflecteur. [0006] Par ailleurs, la demande de brevet français FR 2913079A propose de munir la bague intérieure d'une gorge annulaire radiale apte à maintenir, par une liaison élastique, unc portion radiale intérieure d'un déflecteur. Ce document propose également de sertir ou de souder les déflecteurs sur la bague intérieure. Toutefois, ces solutions ne sont pas non plus satisfaisantes en ce que la gorge annulaire radiale ou les zones de sertissage ou de soudage augmentent l'encombrement axial du roulement et en ce que le montage de tels roulements reste relativement complexe. [0007] 11 a été proposé dans le brevet EP2199631A de prévoir des déflecteurs en plastique 2 équipés de pions qui pénètrent dans des alésages formés dans l'une des bagues du roulement pour s'y accrocher. Une telle disposition est efficace lorsque le roulement n'est exposé ni à de fortes charges axiales ni à des chocs en direction axiale, et lorsque les contraintes en termes d'encombrement axial ne sont pas trop élevées. [0008] On connaît par ailleurs du document FR2590913A un roulement de métier à tisser comportant deux flasques épais, appliqués chacun sur une paroi plane d'une bague de roulement, percés de trous tronconiques qui sont alignés avec des trous taraudés formés dans la bague de roulement, et fixés à la bague de roulement par des vis dont les têtes tronconiques sont logées dans les trous tronconiques des flasques. Une telle solution n'est envisageable que si l'on peut former dans l'épaisseur des flasques des trous tronconiques ayant une dimension suffisante pour que l'interface de contact avec les têtes de vis soit suffisante. Elle n'est donc pas applicable lorsque les contraintes d'encombrement axial sont élevées. Exposé de l'invention [0009] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant un roulement d'encombrement axial particulièrement réduit, et compatible avec des charges radiales et axiales élevées ou des chocs en direction axiale. [0010] Pour cc faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un roulement comportant : deux bagues de roulement, à savoir une bague intérieure et une bague extérieure entourant la bague intérieure, des corps roulants logés dans un volume annulaire entre les deux bagues de roulement et aptes à rouler sur des chemins de roulement annulaires formés sur les deux bagues de roulement de manière à permettre une rotation relative entre les deux bagues de roulement autour d'un axe de révolution du roulement, et au moins un premier flasque annulaire serti sur une première des deux bagues de roulement, à une première extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement, le premier flasque comportant un rebord annulaire, le premier flasque s'étendant radialement depuis le rebord vers la deuxième des deux bagues de roulement de manière à fermer au moins partiellement une première extrémité axiale du volume annulaire, la première extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement comportant au moins un rabat de matière venant enchâsser le rebord du premier flasque. [0011] De façon caractéristique, le rebord du premier flasque présente un biseau, la première extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement comportant une gorge axiale annulaire de sertissage bordant le rabat de matière, le rabat de matière étant situé 3 entre le premier flasque et la gorge de sertissage, le rabat de matière étant rabattu sur le biseau du rebord du premier flasque. [0012] La gorge de sertissage permet, durant la phase d'assemblage, d'introduire un outil de sertissage qui déforme un flanc de la gorge de sertissage pour faire fluer la matière de la première des deux bagues de roulement et former le rabat de matière. Le biseau laisse subsister un volume disponible que vient remplir le rabat de matière, ce qui permet à celui-ci d'assurer sa fonction de sertissage sans faire de bourrelet en direction axiale. [0013] Suivant un mode de réalisation, la première extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement comporte une face de contact plane perpendiculaire à l'axe de révolution, en contact plan avec une paroi de contact plane du premier flasque annulaire, la paroi de contact plane s'étendant radialement depuis le rebord vers la deuxième des deux bagues de roulement, le premier flasque comportant en outre une paroi de guidage annulaire s'étendant radialement depuis la paroi de contact vers la deuxième des deux bagues de roulement de manière à fermer au moins partiellement la première extrémité axiale du volume annulaire. La face de contact s'étend radialement sur tout ou partie de la zone entre le rabat de matière et le chemin de roulement de la première des deux bagues. Elle permet de transférer les efforts axiaux entre la première des deux bagues de roulement et le premier flasque. [0014] Suivant un mode de réalisation, la première extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement comporte une face d'extrémité plane perpendiculaire à l'axe de révolution, la gorge de sertissage étant située radialement entre le premier rabat de matière et la face d'extrémité, la face d'extrémité étant située dans un plan de référence de la première extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement, le rabat de matière étant positionné entièrement d'un côté du plan de référence de la première extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement. Le premier plan de référence de la première des deux bagues de roulement constitue un plan d'extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement. Le rabat ne fait pas saillie axialement par- rapport à ce plan. [0015] De préférence, le premier flasque présente une face extérieure plane perpendiculaire à l'axe de révolution, le rabat de matière présentant une surface extérieure plane coplanaire avec la face extérieure du premier flasque, ou en retrait de la face extérieure du premier flasque. Dans l'application préférée considérée, à savoir l'application à un métier à tisser, la face extérieure plane du premier flasque est destinée à se trouver directement en regard d'une face extérieure plane d'un flasque d'un roulement adjacent, et, suivant les conditions de charge axiale, est susceptible d'entrer en contact contre le flasque du roulement adjacent, les deux roulements étant en mouvement l'un par rapport à l'autre. [0016] Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux, la face extérieure du premier flasque est située dans le plan de référence de la première extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement. Le plan de référence commun constitue un plan d'extrémité axiale de l'ensemble constitué par la première des deux bagues et le premier flasque. La face extérieure plane du premier flasque et la face plane d'extrémité de la première extrémité axiale de la première des deux bagues sont coplanaires, et permettent d'envisager un empilement du roulement sur un autre roulement similaire, et une mobilité relative des roulements, minimisant les frottements et les chocs. [0017] Suivant un mode de réalisation, le rabat de matière de la première extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement est annulaire. Bien qu'un rabat formant des griffes distantes ou des arcs d'anneau successifs sur le pourtour du rebord biseauté soit envisageable, la formation d'un rabat de matière continu est préférable pour une parfaite maîtrise de l'interface avec le rebord biseauté et de la planéité de la surface extérieure du rabat de matière. [0018] Suivant un mode de réalisation, une portion d'extrémité du premier flasque ra- dialement opposée au rebord est positionnée axialement en regard et à distance d'une première face de guidage annulaire de la deuxième des deux bagues de roulement. Ainsi, le premier flasque ferme complètement la première extrémité axiale du volume annulaire, pour isoler le volume annulaire de l'extérieur. Par ailleurs, le premier flasque peut également concourir au guidage en rotation de la deuxième bague de roulement par rapport à la première bague de roulement. La portion d'extrémité peut être continue ou présenter des ouvertures pour permettre le cas échéant une circulation de lubrifiant entre le volume annulaire et l'extérieur du roulement. [0019] Suivant un mode de réalisation, le premier flasque est constitué par une tôle plane, de préférence en acier carbonitruré. La configuration plane du premier flasque vise à une minimisation de la dimension axiale du roulement. [0020] Suivant un mode de réalisation, les corps roulants sont des rouleaux cylindriques. Le roulement est soumis de manière prédominante à des efforts radiaux, et les efforts axiaux sont repris par le premier flasque. [0021] Suivant un mode de réalisation, les chemins de roulement ne comportent pas de collet entre les rouleaux cylindriques et le premier flasque, les rouleaux cylindriques étant directement en regard du premier flasque. Le premier flasque assure alors une fonction de guidage des corps roulants. [0022] Suivant un mode de réalisation, le roulement comporte en outre au moins un deuxième flasque annulaire, situé à une deuxième extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement, opposée à la première extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement, serti sur la première des deux bagues de roulement, à une deuxième extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement, le deuxième flasque comportant un rebord annulaire présentant un biseau, le deuxième flasque s'étendant radialcment depuis le rebord vers la deuxième des deux bagues de roulement de manière à fermer au moins partiellement une deuxième extrémité axiale du volume annulaire, la deuxième extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement comportant un rabat de matière venant enchâsser le rebord du deuxième flasque, la deuxième extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement comportant une deuxième gorge axiale annulaire de sertissage bordant le rabat de matière de la deuxième extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement, le rabat de matière de la deuxième extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement étant situé entre le deuxième flasque annulaire et la deuxième gorge de sertissage de la deuxième extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement, le rabat de matière de la deuxième extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement étant rabattu sur le biseau du rebord du deuxième flasque annulaire. Le cas échéant, l'ensemble constitué par la première bague, le premier flasque et le deuxième flasque peut avoir une configuration symétrique par rapport à un plan de symétrie perpendiculaire à l'axe de révolution. [0023] Suivant un mode de réalisation, les chemins de roulement ne comportent pas de collet entre les rouleaux cylindriques et le deuxième flasque, les rouleaux cylindriques étant directement en regard du deuxième flasque. Le deuxième flasque assure alors une fonction de guidage des corps roulants. [0024] Pour augmenter la charge utile, on a intérêt à maximiser le nombre de corps roulants dans le volume disponible. Ainsi, suivant un mode de réalisation, les corps roulants sont disposés dans le volume entre les deux bagues de roulement sans interposition d'une cage de guidage. [0025] De préférence, la première des deux bagues de roulement est la bague intérieure. La deuxième des deux bagues est alors de préférence pourvue d'une surface de roulement cylindrique tournée radialement vers l'extérieur, pour constituer un galet sur lequel peut rouler une came. [0026] Le roulement selon l'invention a notamment vocation à être utilisé dans le domaine du tissage comme galet pour une machine de formation de la foule, notamment pour une mécanique d'armures. En pratique, plusieurs roulements identiques ont vocation à être montés sur des axes parallèles fixe, à proximité les uns des autres. Les bagues extérieures sont pourvues d'une surface de roulement extérieure, et tournent indépendamment les unes des autres. Elles servent de galets pour des cames de la machine. [0027] La configuration du roulement permet de minimiser l'épaisseur des flasques, et donc de maximiser la largeur des rouleaux et des chemins de roulement, ce qui permet d'augmenter la charge radiale des galets. 6 [0028] Suivant un autre aspect de l'invention, celle-ci a trait à un procédé de fabrication d'un roulement suivant lequel : - on forme deux bagues de roulement, à savoir une bague intérieure et une bague extérieure, ce formage incluant le formage d'une gorge axiale de sertissage en bordure d'un épaulement sur une première extrémité axiale d'une première des deux bagues de roulement, on forme un premier flasque annulaire, avec un rebord présentant un biseau, on positionne le premier flasque annulaire sur la première des deux bagues de roulement, à la première extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement, et, à l'aide d'au moins un outil pénétrant dans la gorge annulaire de sertissage, on sertit le premier flasque annulaire en rabattant l'épaulement sur le biseau du rebord du premier flasque, et en venant enchâsser le rebord du premier flasque, etc on positionne la deuxième des deux bagues de roulement et on loge des corps roulants dans un volume annulaire entre les deux bagues de roulement, de manière à permettre aux corps roulants de rouler sur des chemins de roulement annulaires formés sur les deux bagues de roulement en engendrant une rotation relative entre les deux bagues de roulement autour d'un axe de révolution du roulement, la bague extérieure entourant la bague intérieure, le premier flasque annulaire s'étendant radialement depuis le rebord annulaire vers la deuxième des deux bagues de roulement de manière à fermer au moins partiellement une première extrémité axiale du volume annulaire. [0029] De préférence, on effectue un recuit local de la première des deux bagues de roulement, au niveau de l'épaulement ou de la gorge de sertissage, lors de la formation de l'épaulement. Ceci permet de conférer à l'épaulement une ductilité favorable à son fluage, sans remettre en cause la dureté des autres parties fonctionnelles de la première bague de roulement, notamment au niveau de son chemin de roulement. [0030] De préférence, on choisira pour le premier flasque un matériau rigide, s'opposant à une déformation dans la direction de l'axe de révolution, hors de son plan. En particulier, on pourra choisir le premier flasque est réalisé en acier carbonitruré. [0031] Pour réaliser le sertissage tout en maîtrisant la face extérieure du rabat de matière avec un seul et même outil, on prévoit que l'outil pénétrant dans la gorge de sertissage présente un profil permettant d'une part à l'épaulement de fluer de manière à venir en contact avec le biseau et assurant d'autre part un planage du rabat de matière en continuité avec une surface extérieure plane du premier flasque. [0032] Pour assurer une chaîne de cotes courte, on sertit le premier flasque de préférence à l'aide d'une presse de sertissage orbital sur un montage de centrage unique, de préférence à axe vertical. 7 Brève description des dessins [0033] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : [0034] [fig.11 : une vue en coupe d'un roulement selon un premier mode (le réalisation de l'invention ; [0035] Rigil : un détail de la heure 1 ; [0036] [fig.31 : un détail de la heure 2 ; [0037] [fig.4] : une vue en coupe d'une ébauche d'une première bague du roulement de la figure 1 ; [0038] [fig.51 : une vue en coupe d'une opération de sertissage d'un premier flasque sur l'ébauche de la figure 4 ; [0039] [fig.6] : un détail de la figure 5 ; [0040] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. description DÉTAILLÉE d'un mode de rÉalisation 100411 Sur la figure 1 est illustré un roulement 10, qui comporte deux bagues de roulement, à savoir une bague intérieure 12 et une bague extérieure 14, délimitant un volume annulaire 16 dans lequel sont logés des corps roulants 18, ici des rouleaux cylindriques. Les rouleaux 18 sont aptes à rouler sur des chemins de roulement annulaires 20, 22, en l'occurrence cylindriques, formés sur les deux bagues de roulement 12, 14 de manière à permettre une rotation relative entre les deux bagues de roulement 12, 14 autour d'un axe de révolution 100 du roulement 10. Les rouleaux 18 sont disposés dans le volume annulaire 16 entre les deux bagues de roulement 12, 14 sans interposition d'une cage de guidage, ce qui permet de maximiser le nombre des rouleaux 18. Les bagues de roulement 12, 14 ne comportent pas de collets de guidage en regard des faces d'extrémité 24 des rouleaux, ce qui permet de maximiser la dimension axiale des rouleaux 18. 100421 Les deux bagues de roulement 12, 14 sont encadrées par deux flasques de guidage 26 identiques. Chacun des flasques de guidage 26 est situé à une extrémité axiale du roulement 10, et fixé par sertissage à une extrémité axiale de la première des deux bagues de roulement 12, 14, ici la bague intérieure 12. La suite de la description 8 s'attachera à un premier des deux flasques de guidage 26, et à sa fixation à une première extrémité de la bague intérieure 12, étant entendu que le deuxième flasque 26 est fixé à l'extrémité axiale opposée de la bague intérieure 12 de façon identique. [0043] La première extrémité axiale de la bague intérieure 12 comporte une face d'extrémité 28 plane annulaire perpendiculaire à l'axe de révolution 100, située dans un premier plan de référence Pl de la bague intérieure 12 et une face de contact 30 plane et annulaire parallèle à la face d'extrémité 28 mais en retrait par rapport à celle-ci. [0044] Comme illustré sur la figure 2, le flasque 26 comporte une paroi de contact 32 en contact plan avec la face de contact annulaire 30 de la bague intérieure 12 et une paroi de guidage 34 qui s'étend radialement depuis la paroi de contact 32 vers la bague extérieure 14 de manière à fermer au moins partiellement, et en l'occurrence totalement, les extrémités axiales du volume annulaire 16. Une extrémité annulaire 36 de la paroi de guidage 34 est positionnée axialement en regard et à distance d'une face de guidage annulaire 38 de la bague extérieure 14. Chaque flasque de guidage 26 cumule ainsi des fonctions de guidage des rouleaux 18, de protection du volume annulaire 16 contre les polluants extérieurs, et de guidage de la bague extérieure 14 par rapport à la bague intérieure 12. [0045] Le flasque 26 est plan et présente une face extérieure 40 qui se trouve dans le plan de référence Pl de la face d'extrémité 28 de la bague intérieure 12. [0046] De manière remarquable, le flasque 26 présente un rebord annulaire intérieur chanfreiné 42, formant un biseau 44 tourné axialement vers l'extérieur, comme illustré en détail sur la figure 3. [0047] Pour assurer la fixation du flasque 26 sur la bague intérieure 12, l'extrémité axiale de la bague intérieure 12 est pourvue d'un rabat de matière 46 qui vient enchâsser et recouvrir au moins partiellement le biseau du rebord annulaire du flasque. Le rabat de matière 46 est situé radialement entre la face d'extrémité 28 et la face de guidage 30 et est bordé par une gorge annulaire de sertissage 48, située entre le rabat de matière 46 et la face d'extrémité 28. De manière optionnelle, un dégagement annulaire 49 peut être formé entre la face de contact 30 et le rabat de matière 46. [0048] Le rabat de matière 46 présente une face extérieure plane 50 située dans le plan de référence P1 de l'extrémité axiale de la bague intérieure. Ainsi la face d'extrémité axiale 28 de la bague intérieure 12, la face extérieure 50 du rabat de matière 46 et la face extérieure 40 du flasque 26 sont-elles coplanaires. La bague extérieure 14 est quant à elle en retrait par rapport au plan de référence P1 et pourvue à sa périphérie d'une surface de roulement cylindrique 52 pour constituer un galet. [0049] Cette configuration est identique aux deux extrémités axiales du roulement 10. Ainsi, le roulement 10 est entièrement situé entre deux plans de référence Pl, P2 qui sont tangents chacun à une face extérieure annulaire 40 d'un des flasques 26, à une face ex- 9 térieure 50 du rabat de matière 46 et à une face d'extrémité 28 de la bague intérieure 12. La bague extérieure est quant à elle située entièrement entre les plans de référence PI, P2, à distance des plans de référence P1 et P2. Ces deux plans définissent un encombrement maximal en direction axiale. [0050] Pour maximiser la rigidité du roulement, améliorer sa résistance aux charges axiales aux chocs axiaux, les flasques 26 sont constitués de préférence en tôle métallique, de préférence en acier carbonitruré. [0051] Le roulement 10 ainsi décrit à vocation à constituer un élément d'un assemblage de roulements identiques 10 dont les bagues intérieures 12 sont frettées ou solidarisées par tout autre moyen sur des axes parallèles les uns aux autres. Les faces d'extrémité 28 des bagues intérieures 12 et les faces extérieures 40 des flasques 26 sont destinées à être en regard, voire en contact direct avec des faces correspondantes des roulements adjacents. Chaque bague extérieure 14 constitue un galet dont la surface de roulement cylindrique 52 est apte à rouler sur une came de mécanique d'armures. [0052] L'assemblage du roulement est effectué de la manière suivante. [0053] Dans une première phase, illustrée sur la figure 4, on forme une bague intérieure 120 non finie, qui diffère de la bague intérieure 12 du roulement fini essentiellement, à chaque extrémité axiale de la bague non finie, par la forme du flanc de la gorge axiale 48, qui forme un épaulement annulaire 146 constituant la partie de la bague non finie 120 destinée à être rabattue sur le flasque 26 lors de l'étape de sertissage. On fait subir à la bague intérieure 120 un recuit localisé au niveau de l'épaulement 146, pour en augmenter la ductilité. [0054] On forme également un premier flasque annulaire 26 avec un rebord chanfreiné 42. [0055] Comme illustré sur les figures 5 et 6, la bague intérieure non finie 120 est placée dans une presse de sertissage orbital et centrée sur un axe vertical 200 de la presse. On positionne le premier flasque 26 sur la bague intérieure 120 et le retenant en position par tout moyen approprié centré sur l'axe 200 de la presse, le biseau 44 du rebord chanfreiné 42 étant tourné axialement vers le haut, à l'opposé de la bague intérieure 120. Puis on vient repousser la matière de l'épaulement 146 vers le rebord chanfreiné 42 du flasque 26 à l'aide d'un outil 300 constitué par une bouterolle pénétrant dans la gorge annulaire de sertissage 48 et se déplaçant par un mouvement orbital autour de son axe 400 et de l'axe de la presse 200, de manière à faire fluer la matière de l'épaulement 146, et à la rabattre sur le biseau 44 du rebord chanfreiné 42, sans contraindre le déflecteur 26. Le profil de la bouterolle 300 permet également un planage de la surface extérieure 50 du rabat de matière 46, pour que cette surface extérieure 50 soit coplanaire avec la face extérieure 40 du flasque 26, ou très légèrement en retrait de ladite face 40. Le cas échéant, l'opération de planage s'effectue alors que la bouterolle 300 est en contact roulant sur la face extérieure du flasque. Le dé- gagement optionnel 49 peut être mis à profit pour loger d'éventuelles bavures résiduelles sur le rebord chanfreiné 42. [0056] L'ensemble constitué par la bague intérieure 12 et le premier flasque 26 est ensuite retourné, pour procéder au montage des rouleaux 18 et de la bague extérieure 14. L'ensemble est ensuite repositionné sur la presse de sertissage et le deuxième flasque 26 est positionné puis serti de la même manière que le premier. [0057] Naturellement, l'exemples représenté sur les figures et discuté ci-dessus n'est donné qu'à titre illustratif et non limitatif. [0058] En particulier, le procédé de fabrication peut faire appel, pour former le rabat de matière, à d'autres types d'outillage qu'une bouterolle, par exemple des billes, un poinçon unique, des poinçons multiples, etc. 11