Brevet FR3096416A1 — publié le 20201127

Description Titre de l'invention : Cage De Palier A Roulement Domaine technique [0001] L'invention concerne une cage de palier à roulement. Technique antérieure [0002] Le document DE 10 2016 218 897 Al issu de la même demanderesse que le présent brevet divulgue une cage de palier comportant un corps principal de cage de palier fabriqué en matériau polymère et ayant des cavités pour recevoir au moins une rangée d'éléments de roulement. d'un palier. La cage est pourvue d'un circuit résonant passif comportant une bobine-antenne attachée au corps principal de la cage. Ainsi, la bobine-antenne est formée sous forme de couche conductrice attachée directement au matériau de la cage du corps principal de la cage de palier et est conçue pour avoir un point de rupture inférieur ou égal à un point de rupture du matériau de la cage. Ainsi, une rupture dans le corps principal de la cage rompt la bobine-antenne, ce qui change le comportement de résonance du circuit résonant passif. [0003] Un objectif de l'invention consiste à faciliter la fabrication permettant d'amener au moins des parties des moyens de détection et d'indication de rupture de cage ci-dessus sur le corps principal de cage. Résumé de l'invention 100041 L'objectif susmentionné est réalisé par une cage de palier à roulement comprenant les caractéristiques suivantes : 100051 - une structure de base de cage comprenant au moins une bague latérale de cage, des barres de cage partant de la bague latérale de cage pour former des cavités pour des corps de roulement du palier à roulement disposés à chaque fois entre deux barres adjacentes, 100061 - une unité de détection de rupture de cage comprenant au moins une piste conductrice et un module pour une surveillance sans fil de la rupture de la cage, et 100071 - la structure de base de la cage comprenant au moins un renfoncement dans lequel au moins une partie préfabriquée de l'unité de détection de rupture de cage est insérée et fixée. 100081 Des modes de réalisation avantageux sont décrits dans paragraphes suivants. 100091 Selon un mode de réalisation, l'unité de détection de rupture de cage comprend un support sur lequel sont attachés et/ou dans lequel sont intégrés la piste conductrice et/ ou le module. 100101 De manière avantageuse, la structure de base de la cage et/ou le support comprennent un matériau non métallique, en particulier de la résine, en particulier sont fabriqués à 2 partir de cc matériau, et/ou la structure de base de la cage et/ou le support sont réalisés dune seule pièce et avec une conception uniforme en termes de matériaux. [0011] Selon une variante, la structure de base de la cage est conçue sous forme de cage à fenêtre comprenant une autre bague latérale de cage. [0012] Selon un autre mode de réalisation, la piste conductrice est conçue pour former une boucle et/ou le module comprend des composants électriques passifs et/ou actifs. [0013] Un autre mode de réalisation consiste en former le renfoncement en une gorge de forme annulaire ou circulaire, en particulier au niveau d'une transition entre une face latérale de la bague latérale de cage et sa chemise intérieure ou extérieure, sur une face latérale ou une chemise de la bague latérale de cage pour recevoir une unité de détection de rupture de cage annulaire ou circulaire, et/ou le renfoncement est une gorge en forme de méandres sur la chemise intérieure ou extérieure de la structure de base de la cage s'étendant le long des barres de la cage et des passages en forme d'arc le long de la bague latérale de cage entre des positions de branchement de barres de cage adjacentes. [0014] Selon un autre mode réalisation, la cage de palier à roulement est une cage de palier à roulement cylindrique ou conique, en particulier ayant le renfoncement au niveau d'une face latérale libre de celle des deux bagues latérales de cage qui présente le plus grand diamètre de cage à fenêtre de palier à rouleaux coniques. [0015] Selon une variante, la fixation comprend un collage, un moulage, un surmoulage et/ ou un accouplement mécanique, en particulier avec une interface mécanique conjuguée de réparation et/ou la fixation de la piste conductrice et/ou du module au support et/ou l'incorporation dans le support comprend un collage, un moulage, un surmoulage et/ou une impression. [0016] Un autre mode de réalisation consiste en concevoir la piste conductrice de sorte à avoir un point de rupture inférieur au point de rupture du matériau de la structure de base de la cage et/ou du support, et/ou la fixation de l'unité de détection de rupture de cage au renfoncement est conçue de telle sorte que toute rupture de cage couvrant le renfoncement conduise à une rupture correspondante de l'unité de détection de rupture de cage. [0017] Selon une dernière variante, l'unité de détection de rupture de cage et le ren- foncement sont conçus de telle sorte que l'unité de détection de rupture de cage insérée et fixée ne dépasse pas de la structure de base de la cage environnante et/ou inversement. [0018] Ainsi, l'invention est basée sur la connaissance du fait que l'impression proposée de la piste conductrice directement sur le matériau de la cage selon DE 10 2016 218 897 Al ainsi que les autres moyens divulgués dans ce document pour cela nécessiteraient en pratique des développements supplémentaires pour obtenir les solutions les plus 3 fiables et rentables. La présente invention sunnonte ces difficultés et fournit une solution fiable et rentable. [0019] Avantageusement, la piste conductrice est gravée à une faible profondeur qui re- présente une quantité d'usure inacceptable de la cage. La piste conductrice est gravée de manière appropriée dans une surface d'usure de la cage qui, pendant l'utilisation, est en contact de déplacement avec une surface supplémentaire d'un palier qui comprend la cage. La défaillance de la cage duc à l'usure est donc détectable. Dans d'autres modes de réalisation, la piste conductrice peut être fixée à la surface ou peut être située dans un renfoncement de manière à ne pas être complètement entourée par le matériau de la cage et/ou la zone de gravure, respectivement de fixation, n'a pas besoin d'être en contact avec une surface supplémentaire. Brève description des dessins [0020] D'autres avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à des fins d'explication non limitatives, en référence aux figures suivantes, dans lesquelles : [0021] [fig.1] illustre un diagramme schématique de l'invention, et [0022] W8.21 illustre une cage selon un mode de réalisation de l'invention. Description des modes de réalisation [0023] La figure 1 illustre, sous forme de diagramme schématique, une cage de palier à rouleaux cylindriques selon un mode de réalisation de l'invention. La cage illustrée présente plusieurs cavités 19 pour des rouleaux cylindriques du palier à rouleaux cylindriques. La cage comprend une première et une deuxième bague latérale de cage 11 et 12, qui sont connectées par le biais d'une pluralité de barres de cages 14 en fonction du nombre de cavités 19. 100241 La cage comprend en outre une première piste conductrice 21 dans ou sur une zone de la face latérale libre de la première bague latérale de cage 1 1 La cage comprend en outre une deuxième piste conductrice 31 dans ou sur une zone de la chemise extérieure de la cage, entourant trois côtés de chaque cavité 19. Les deux pistes conductrices 21 et 31 forment deux boucles séparées dans ce mode de réalisation et par conséquent, chacune a son propre module 23 et 33 pour effectuer une surveillance sans fil de la rupture de la cage. Par conséquent, les modules 23 et 33 comprennent des composants électriques passifs et/ou actifs, par exemple selon DE 10 2016 218 897 Al et/ou selon la demande de brevet EP de numéro de demande 18166481.4 de la même demanderesse que le présent brevet. 100251 Dans d'autres modes de réalisation, il peut être suffisant d'avoir seulement la première piste conductrice 21. S'il s'agit d'une cage de palier à rouleaux coniques, qui se distingue de celle de la figure 1 en particulier par le fait que les deux bagues latérales de cage ont des diamètres différents, la première piste conductrice 21 est en particulier judicieusement positionnée au niveau de la zone de la bague latérale de cage ayant le plus grand diamètre, celle-ci étant habituellement celle qui a tendance à se rompre en premier, ce qui constitue une connaissance supplémentaire de la présente invention. [0026] La figure 2 illustre plus en détail comment la première piste conductrice 21 et son module 23 sont connectés à la première bague latérale 11. Ainsi, la face latérale libre de la première bague latérale 11 comprend une gorge circulaire de forme annulaire 17 ayant une forme en section transversale correspondant à un demi-cercle. [0027] Une unité de détection de rupture de cage préfabriquée 20, réalisée dune seule pièce, est collée dans la gorge 17. Ainsi, le collage recouvre une large plage des surfaces de la gorge 17 et de l'unité 20 en regard l'une de l'autre, pour garantir que la rupture d'une quelconque bague latérale de cage entraîne donc une rupture correspondante de l'unité 20. L'unité de détection de rupture de cage préfabriquée 20 est de forme annulaire avec une section transversale correspondante similaire à celle de la gorge 17. [0028] L'unité de détection de rupture de cage 20 comprend la première piste conductrice 21 et le module 23. L'unité de détection de rupture de cage 20 comprend un support qui est fabriqué en un matériau ayant au moins des propriétés de rupture similaires à celles du matériau du premier côté de cage 11, respectivement de la cage complète. La piste conductrice 21 et le module 23 sont ensuite attachés au support ou incorporés dans celui-ci. Ainsi, la gorge 17 et l'unité de détection de rupture de cage 20 sont conçues de telle sorte que ni la bague latérale de cage 11 ni l'unité 20 ne dépassent l'une de l'autre. [0029] Dans d'autres modes de réalisation, bien sûr, des formes de section transversale dif- férentes de la gorge et de l'unité sont possibles, mais le renfoncement peut également être un gradin, par exemple depuis la face latérale de la bague latérale de cage jusqu'à sa chemise extérieure ou intérieure. Dans d'autres modes de réalisation, une réalisation en porte-à-faux de l'unité au-delà de la cage, ou inversement, est possible. [0030] Dans d'autres modes de réalisation également, l'unité peut être fixée dans la gorge par d'autres techniques de liaison par exemple par moulage, surmoulage et similaires, par le biais d'un verrouillage positif, par exemple par enclipsage et/ou par d'autres moyens de fixations mécaniques qui peuvent être volontairement à nouveau détachés, par exemple pour des réparations. Bien sûr, toutes les fixations doivent faire en sorte que toute rupture d'une bague latérale de cage conduise également à une rupture correspondante de l'unité. À nouveau, ceci s'applique aussi à la sélection des matériaux pour la structure de base de la cage, en corrélation avec ceux du support de l'unité de détection de rupture de cage 20, respectivement de l'unité de détection de rupture de cage 20 dans son ensemble. Ainsi, le matériau de la bague latérale de cage, de la cage et/ou du support peut être constitué de polyamide, d'un matériau polymère, ou d'autres matériaux synthétiques appropriés ou comprend un ou plusieurs de ces matériaux plus d'autres ingrédients tels que des fibres de renforcement, par exemple des fibres de verre et/ou de carbone, pour répondre à des propriétés mécaniques requises de la cage et/ou du support. Le matériau polymère peut comprendre du polyamide, de la résine phénolique, de la polyétheréthercétone (PEEK), de la polyéthercétonecétone (PEKK) ou d'autres polymères. Ainsi, la structure de base de la cage est réalisée d'une seule pièce et présente une conception uniforme en ternies de matériaux. [0031] La piste conductrice 21 peut être attachée directement au matériau du support et est conçue de manière à avoir un point de rupture inférieur ou égal à un point de rupture du matériau du support. La conception de la piste conductrice 21 est telle qu'une rupture au niveau de n'importe quelle section pertinente du support interrompe complètement la connexion de la piste conductrice au point de rupture de telle sorte que la boucle de la piste conductrice soit ouverte. Ceci peut être réalisé en utilisant une couche conductrice mince en tant que piste conductrice 21. En même temps, l'adhésion de la piste conductrice 21 à la surface du support peut être suffisamment solide pour s'assurer que la couche de la piste conductrice se rompra plutôt que de se décoller lorsque la contrainte est trop importante. Cette relation spécifique entre la résistance à la rupture du support et de la couche de la piste conductrice peut être obtenue dans des modes de réalisation dans lesquels la piste conductrice 21 est imprimée sur le support ou dans lesquels la piste conductrice 21 est formée en tant que placage sur le support. [0032] En principe, la piste conductrice 21 peut être sur la surface du support, au moins en partie sur la surface du support, au moins en partie intégrée ou complètement intégrée dans le support. Au lieu d'une impression, la piste conductrice 21 peut être ajoutée soit par une feuille de métal très mince et fragile, par placage, peinture ou revêtement. La structuration de la piste conductrice 21 peut en outre inclure une gravure. Une couche d'un revêtement protecteur peut être ajoutée, par exemple par surmoulage sur la piste conductrice 21. [0033] L'unité de détection de rupture de cage 20 est un élément d'une seule pièce. Bien sûr, dans d'autres modes de réalisation, il peut aussi s'agir d'une conception multi-pièces, les au moins deux pièces étant alors connectées l'une à l'autre, par exemple par emboîtement. Ceci est plus ou moins indispensable si la deuxième piste 31 est réalisée de la même manière que ce qui a été expliqué ci-dessus pour la première piste conductrice 21 et/ou si la première piste conductrice 21 est réalisée pour une gorge sur la chemise extérieure ou intérieure d'une bague latérale de cage. D'autre part, en général, ce qui a été dit en rapport avec la piste conductrice 21 et son unité de détection de rupture de cage 20 est en principe également applicable à la piste conductrice 31. [0034] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus et peut être modifiée dans le cadre des revendications suivantes. 6 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] REVENDICATIONSCage de palier à roulement comprenant les caractéristiques suivantes : - une structure de base de cage comprenant au moins une bague latérale de cage (11, 12), des barres de cage (14) partant de la bague latérale de cage (11, 12) pour former des cavités (19) pour des corps de roulement du palier à roulement disposés à chaque fois entre deux barres (14) adjacentes, - une unité de détection de rupture de cage comprenant au moins une piste conductrice (21, 31) et un module (23, 33) pour une surveillance sans fil de la rupture de la cage, et - la structure de base de la cage comprenant au moins un renfoncement (17) dans lequel au moins une partie préfabliquée de l'unité de détection de rupture de cage est insérée et fixée. Cage de palier à roulement selon la revendication 1, dans laquelle l'unité de détection de rupture de cage comprend un support sur lequel sont attachés et/ou dans lequel sont intégrés la piste conductrice et/ou le module. Cage de palier à roulement selon tune des revendications 1 et 2, dans laquelle la structure de base de la cage et/ou le support comprennent un matériau non métallique, en particulier de la résine, en particulier sont fabriqués à partir de ce matériau, et/ou la structure de base de la cage et/ ou le support sont réalisés d'une seule pièce et avec une conception uniforme en termes de matériaux. Cage de palier à roulement selon tune des revendications 1 à 3, dans laquelle la structure de base de la cage est conçue sous forme de cage à fenêtre comprenant une autre bague latérale de cage (11, 12). Cage de palier à roulement selon tune des revendications 1 à 4, dans laquelle la piste conductrice (21, 31) est conçue pour former une boucle et/ou le module comprend des composants électriques passifs et/ou actifs. Cage de palier à roulement selon lune des revendications 1 à 5, dans laquelle le renfoncement forme une gorge (17) de forme annulaire ou circulaire, en particulier au niveau d'une transition entre une face latérale de la bague latérale (11, 12) de cage et sa chemise intérieure ou extérieure, sur une face latérale ou une chemise de la bague latérale de cage pour recevoir une unité de détection de rupture de cage annulaire ou circulaire. et/ou le renfoncement est une gorge (17) en forme de 7 [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] méandres sur la chemise intérieure ou extérieure de la structure de base de la cage s'étendant le long des barres (14) de la cage et des passages en forme d'arc le long de la bague latérale de cage entre des positions de branchement de barres de cage (14) adjacentes. Cage de palier à roulement selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle la cage de palier à roulement est une cage de palier à roulement cylindrique ou conique, en particulier ayant le renfoncement au niveau dune face latérale libre de celle des deux bagues latérales de cage qui présente le plus grand diamètre de cage à fenêtre de palier à rouleaux coniques. 8. Cage de palier à roulement selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle la piste conductrice (21. 31) est conçue pour avoir un point de rupture inférieur au point de rupture du matériau de la structure de base de la cage et/ou du support, et/ou la fixation de l'unité de détection de rupture de cage au renfoncement est conçue de telle sorte que toute rupture de cage couvrant le renfoncement conduise à une rupture correspondante de l'unité de détection de rupture de cage. 9. Cage de palier à roulement selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle l'unité de détection de rupture de cage et le renfoncement sont conçus de telle sorte que l'unité de détection de rupture de cage insérée et fixée ne dépasse pas de la structure de base de la cage environnante et/ou inversement.