FR2686381A1 - Idling roller with tapered (conical) rolling elements - Google Patents

Idling roller with tapered (conical) rolling elements Download PDF

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Abstract

Idling roller (1) with tapered rolling elements (4) comprising inner cylindrical elements (2) and outer cylindrical elements (3), between which is located at least one series of rolling elements (4), in which the outer cylindrical element (3) is very thick and constitutes the rim of the idling roller. The outer cylindrical elements (3) and inner cylindrical elements (2) exhibit paths (5, 5) opposite and facing each other for the rolling elements (4) and are equipped with sealing elements (19) at their ends. The rolling elements (4) are taper rollers and the outer surface of the outer cylindrical element (3) exhibits a peripheral groove (7) with an isosceles trapezium-shaped cross-section perpendicular to the axis of rotation of the idling roller.

Description

La présente invention se rapporte à un galet fou à éléments roulants coniques. The present invention relates to an idler roller with conical rolling elements.

On connait des galets fous ou roulettes à rouleaux dont l'élément tournant est constitué par une pluralité de petits rouleaux successifs disposés dans une chambre cylindrique annulaire coaxiale à l'axe de rotation du galet fou, et possédant chacun un axe parallèle à l'axe du galet fou de façon à assurer un remplissage total de la chambre. Crazy rollers or roller rollers are known, the rotating element of which consists of a plurality of small successive rollers arranged in an annular cylindrical chamber coaxial with the axis of rotation of the idler roller, and each having an axis parallel to the axis idler roller to ensure full filling of the chamber.

Ces galets fous ou roulettes peuvent absorber exclusivement des charges radiales, ainsi que des poussées axiales modérées, par un frottement de glissement à l'aide des deux épaulements disposés pour retenir latéralement les rouleaux pendant leur roulement d'ensemble sur la bague intérieure et sur la bague extérieure de forte épaisseur du galet fou. Les poussées axiales doivent donc être absorbées dans tous les cas au moyen de coussinets axiaux à contact de glissement. These idle rollers or rollers can exclusively absorb radial loads, as well as moderate axial thrusts, by sliding friction using the two shoulders arranged to laterally retain the rollers during their overall rolling on the inner ring and on the thick outer ring of the idler roller. The axial thrusts must therefore be absorbed in all cases by means of axial bearings with sliding contact.

Dans les galets fous ou roulettes à billes, qui constituent des dérivés des roulements à billes, la bague extérieure est elle aussi formée avec une forte épaisseur. De cette façon, de même que dans le cas des roulettes ou galets fous à rouleaux, on dispose de la possibilité d'appliquer directement une charge concentrée sur une partie limitée de la bague extérieure de forte épaisseur. In idle rollers or ball casters, which are derivatives of ball bearings, the outer ring is also formed with a high thickness. In this way, as in the case of idle rollers or rollers, there is the possibility of directly applying a concentrated load on a limited part of the thick outer ring.

Avec les roulettes ou galets fous à billes de construction récente, on résout les problèmes de charge combinée, c'est-à-dire axiale et radiale, dans les limites des possibilités offertes par l'utilisation de plusieurs couronnes de billes associées les unes aux autres selon des directions particulières. With newly constructed idler rollers or rollers, the problems of combined load, that is to say axial and radial, are resolved within the limits of the possibilities offered by the use of several rings of balls associated with each other. others according to particular directions.

Les inconvénients des roulettes et des galets fous à billes déjà connus, comparativement aux roulettes et galets à rouleaux, consistent en ce que l'encombrement est plus grand, que la capacité de charge est plus faible à encombrement égal, et que l'aptitude des billes à résister à des couples de renversement est elle aussi limitée. The disadvantages of rollers and idler rollers already known, compared to rollers and rollers with rollers, consist in that the overall dimensions are greater, that the load capacity is lower with equal overall dimensions, and that the ability of the balls to resist overturning torques is also limited.

Dans l'application qui utilise des rouleaux, il se pose les problèmes de possibilité limitée, de réaliser un grand réservoir de lubrifiant, et de la médiocre résistance aux poussées axiales. In the application which uses rollers, the problems of limited possibility arise, of making a large reservoir of lubricant, and of poor resistance to axial thrusts.

Dans chaque cas, il se pose toujours le problème d'équilibrer les charges admissibles entre les bagues intérieures et la tige de l'axe ou arbre respectif. In each case, there is always the problem of balancing the admissible loads between the inner rings and the stem of the respective shaft or shaft.

Le but de la présente invention est de réaliser des galets fous qui remédient simultanément aux problèmes exposés plus haut, problèmes qui sont laissés non résolus par l'utilisation des billes et des rouleaux, et de réaliser un équilibrage des charges transmises par les corps roulants. The object of the present invention is to produce idle rollers which simultaneously remedy the problems set out above, problems which are left unsolved by the use of balls and rollers, and to balance the loads transmitted by the rolling bodies.

Selon l'invention, ce but est atteint en réalisant un galet fou à éléments roulants coniques, qui comprend un élément cylindrique intérieur et un élément cylindrique extérieur entre lesquels est disposée au moins une série d'éléments roulants, dans lequel ledit élément cylindrique extérieur est de forte épaisseur et joue le râle de la jante du galet fou, et lesdits éléments cylindriques extérieur et intérieur présentent des logements opposés face à face pour recevoir lesdits éléments roulants et sont munis d'éléments d'étanchéité à leurs extrémités, caractérisé en ce que les éléments roulants d'au moins une série sont des rouleaux coniques, et en ce que la surface extérieure de l'élément cylindrique extérieur présente une gorge périphérique qui est perpendiculaire à l'axe de rotation du galet fou et qui a une section en forme de trapèze isocèle. According to the invention, this object is achieved by producing an idler roller with conical rolling elements, which comprises an internal cylindrical element and an external cylindrical element between which is arranged at least a series of rolling elements, in which said external cylindrical element is very thick and plays the groove of the rim of the idler roller, and said external and internal cylindrical elements have opposite housings face to face to receive said rolling elements and are provided with sealing elements at their ends, characterized in that the rolling elements of at least one series are tapered rollers, and in that the external surface of the external cylindrical element has a peripheral groove which is perpendicular to the axis of rotation of the idler roller and which has a shaped section isosceles trapezium.

Les fonctions et avantages du galet fou selon la présente invention ressortiront de façon plus évidente de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif en se reportant aux dessins annexés sur lesquels:
- la figure 1 est une vue en élévation, en partie en coupe, d'un premier mode de réalisation d'un galet fou selon la pésente invention, avec le rail correspondant ; et
- la figure 2 est une vue en élévation, en partie en coupe, d'un second mode de réalisation d'un galet fou selon l'invention, qui comporte des éléments identiques.The functions and advantages of the idler roller according to the present invention will emerge more clearly from the description which follows, given by way of nonlimiting example with reference to the appended drawings in which:
- Figure 1 is an elevational view, partly in section, of a first embodiment of an idler roller according to the present invention, with the corresponding rail; and
- Figure 2 is an elevational view, partly in section, of a second embodiment of an idler roller according to the invention, which comprises identical elements.

Comme on peut le voir en se reportant aux figures, un galet fou qui est désigné par 1 présente un élément cylindrique intérieur composé de deux parties 2, et un élément cylindrique extérieur 3, entre lesquels sont disposées deux séries d'éléments roulants présentant la forme de rouleaux coniques 4. As can be seen by referring to the figures, an idler roller which is designated by 1 has an inner cylindrical element composed of two parts 2, and an outer cylindrical element 3, between which are arranged two series of rolling elements having the shape tapered rollers 4.

Les deux parties 2 de l'élément cylindrique intérieur présentent une forme tronconique et sont opposées face à face par leur petit diamètre, symétriquement l'une par rapport à l'autre. The two parts 2 of the inner cylindrical element have a frustoconical shape and are opposite face to face by their small diameter, symmetrically with respect to each other.

L'élément cylindrique extérieur 3 est creux, de forte épaisseur, et fait fonction de jante pour le galet fou 1, et les éléments cylindriques extérieur 3 et intérieur 2 présentent des logements 5 radialement opposés face à face, pour loger les séries de rouleaux coniques 4. L'élément cylindrique extérieur 3 a une surface extérieure 6 présentant une gorge périphérique 7 qui est perpendiculaire à l'axe de rotation du galet fou 1 et possède une section en forme de trapèze isocèle. La gorge périphérique 7 forme une surface extérieure 6 qui peut rouler sur un rail 8 de profil complémentaire de celui de la surface extérieure de l'élément cylindrique extérieur 3 du galet fou 1. The outer cylindrical element 3 is hollow, very thick, and acts as a rim for the idler roller 1, and the outer cylindrical elements 3 and inner 2 have housings 5 radially opposite face to face, to accommodate the series of tapered rollers 4. The outer cylindrical element 3 has an outer surface 6 having a peripheral groove 7 which is perpendicular to the axis of rotation of the idler roller 1 and has a section in the form of an isosceles trapezoid. The peripheral groove 7 forms an external surface 6 which can roll on a rail 8 with a profile complementary to that of the external surface of the external cylindrical element 3 of the idler roller 1.

Le galet fou I comprend un axe ou arbre cylindrique 9 qui, à une extrémité, présente la forme d'un champignon, en faisant saillie radialement vers l'extérieur de l'axe cylindrique 9, de façon à former une surface d'arrêt 10 sur un côté de la bague intérieure 2 sans venir en contact avec l'anneau extérieur 3. Le numéro de référence 12 désigne un trou borgne à six pans, représenté en traits mixtes sur la figure 1, qui sert à empêcher l'axe 9 de tourner pendant le vissage de l'écrou associé. The idler roller I comprises a cylindrical axis or shaft 9 which, at one end, has the shape of a mushroom, projecting radially outward from the cylindrical axis 9, so as to form a stop surface 10 on one side of the inner ring 2 without coming into contact with the outer ring 3. The reference number 12 designates a blind hexagon hole, shown in phantom in Figure 1, which serves to prevent the axis 9 from turn while screwing the associated nut.

De l'autre côté de l'anneau intérieur 2 sur l'axe cylindrique 9 qui présente un épaulement résultant de la réduction de son diamètre dans une partie 15, est disposé un manchon entretoise cylindrique 13. Le manchon 13 possède une collerette d'extrémité 14 qui fait saillie radialement vers l'extérieur et servant de butée pour la bague intérieure 2. On the other side of the inner ring 2 on the cylindrical axis 9 which has a shoulder resulting from the reduction of its diameter in a part 15, is disposed a cylindrical spacer sleeve 13. The sleeve 13 has an end collar 14 which projects radially outwards and serves as a stop for the inner ring 2.

La collerette saillante 14 est conformée de manière à ne pas avoir de contact avec la bague extérieure 3.The projecting collar 14 is shaped so as not to have contact with the outer ring 3.

La partie 15 de diamètre réduit de l'axe cylindrique 9 est logée avec interposition du manchon 13 dans un perçage 16 d'un élément porteur, ou d'une paroi 17 qu'il s'agit de supporter. On remarquera que la longueur du manchon cylindrique 13 est inférieure à celle du perçage 16 de façon que l'extrémité du manchon 13 ne vienne jamais en contact avec un élément 20 servant à fixer solidement le galet fou 1. The portion 15 of reduced diameter of the cylindrical axis 9 is housed with the interposition of the sleeve 13 in a bore 16 of a carrier element, or of a wall 17 which it is a question of supporting. It will be noted that the length of the cylindrical sleeve 13 is less than that of the bore 16 so that the end of the sleeve 13 never comes into contact with an element 20 serving to securely fix the idler roller 1.

Entre les deux parties de la bague intérieure 2, dans une cavité périphérique qui est perpendiculaire à l'axe géométrique du galet fou, est disposée une entretoise cylindrique 18 dont le diamètre extérieur n'est pas supérieur au petit diamètre respectif de la bague intérieure 2. On forme ainsi entre les bagues extérieure 3 et intérieure 2 une chambre à graisse qui peut être fermée latéralement par rapport à l'extérieur, par exemple à l'aide d'éléments d'étanchéité 19 tels que des bagues d'étanchéité. Between the two parts of the inner ring 2, in a peripheral cavity which is perpendicular to the geometric axis of the idler roller, is arranged a cylindrical spacer 18 whose outer diameter is not greater than the respective small diameter of the inner ring 2 There is thus formed between the outer 3 and inner 2 rings a grease chamber which can be closed laterally with respect to the outside, for example using sealing elements 19 such as sealing rings.

Sur la figure 2, on a représenté un deuxième mode de réalisation d'un galet fou selon l'invention, dans lequel les éléments identiques sont désignés par les mêmes numéros de référence. In Figure 2, there is shown a second embodiment of an idler roller according to the invention, in which the identical elements are designated by the same reference numbers.

Dans cette seconde réalisation, la bague cylindrique extérieure 3 présente une gorge 27 à section en trapèze isocèle dont la base est de dimension plus faible et qui est ménagée dans une partie centrale plus étroite. La profondeur de la gorge 27 est accentuée et, sur les deux côtés de la bague extérieure 3, sont prévues des parties annulaires tronquées 28 dirigées vers l'extérieur. In this second embodiment, the outer cylindrical ring 3 has a groove 27 with an isosceles trapezoidal section, the base of which is of smaller size and which is formed in a narrower central part. The depth of the groove 27 is accentuated and, on the two sides of the outer ring 3, truncated annular parts 28 are provided which are directed outwards.

Dans d'autres modes de réalisation possibles de galets fous selon la présente invention, les chemins de roulement 5 de l'élément cylindrique extérieur 3 peuvent être sensiblement parallèles au profil latéral intérieur de ladite gorge. In other possible embodiments of idle rollers according to the present invention, the raceways 5 of the external cylindrical element 3 can be substantially parallel to the internal lateral profile of said groove.

Vis-à-vis de la technique connue, les avantages de la présente invention consistent en ce que les poussées axiales sont absorbées par un frottement de roulement, même pour les fortes charges. En outre, dans le cas de deux couronnes de rouleaux coniques, il est possible de placer une chambre à graisse suffisante au milieu, entre les deux parties de la bague intérieure, pour lubrifier le système pendant toute sa durée de vie sans nécessité de rajouter de la graisse ni de la renouveler. With respect to the known technique, the advantages of the present invention consist in that the axial thrusts are absorbed by rolling friction, even for heavy loads. In addition, in the case of two tapered roller crowns, it is possible to place a sufficient grease chamber in the middle, between the two parts of the inner ring, to lubricate the system during its entire service life without the need to add fat or renew it.

Un galet fou selon la présente invention permet donc de supporter des couples de renversement très élevés, comparativement aux solutions connues.  An idler roller according to the present invention therefore makes it possible to withstand very high overturning torques, compared with known solutions.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Galet fou à éléments roulants coniques, comprenant un élément cylindrique intérieur (2) et un élément cylindrique extérieur (3) entre lesquels est disposée au moins une série d'éléments roulants (4), dans lequel ledit élément cylindrique extérieur (3) est de forte épaisseur et constitue la jante du galet fou, et lesdits éléments cylindriques extérieur et intérieur (3, 2) présentent des loge ments opposés face à face pour recevoir lesdits éléments roulants et sont munis d'éléments d'étanchéité (19) à leurs extrémités, caractérisé en ce que les éléments roulants (4) d'au moins une série sont des rouleaux coniques (4), et en ce que la surface extérieure de l'élément cylindrique extérieur (3) présente une gorge périphérique (7 ; 27) qui est perpendiculaire à l'axe de rotation du galet fou (1) et possède une section en forme de trapèze isocèle. 1. Idler roller with conical rolling elements, comprising an internal cylindrical element (2) and an external cylindrical element (3) between which is arranged at least one series of rolling elements (4), in which said external cylindrical element (3) is very thick and constitutes the rim of the idler roller, and said external and internal cylindrical elements (3, 2) have opposite housings face to face to receive said rolling elements and are provided with sealing elements (19) at their ends, characterized in that the rolling elements (4) of at least one series are conical rollers (4), and in that the external surface of the external cylindrical element (3) has a peripheral groove (7; 27) which is perpendicular to the axis of rotation of the idler roller (1) and has a section in the form of an isosceles trapezoid. 2. Galet fou selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément cylindrique intérieur (2) est une bague qui est montez sur un axe (9) et qui a une surface extérieure profilée constituant un chemin de roulement pour lesdits rouleaux coniques. 2. Idler roller according to claim 1, characterized in that said inner cylindrical element (2) is a ring which is mounted on an axis (9) and which has a profiled outer surface constituting a raceway for said conical rollers. 3. Galet fou selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il présente au moins deux séries de rouleaux coniques (4) opposés face à face. 3. Idler roller according to claim 1 or 2, characterized in that it has at least two series of conical rollers (4) opposite face to face. 4. Galet fou selon la revendication 1, caractérisé en ce que les chemins de roulement (5) de l'élément cylindrique extérieur (3) sont essentiellement parallèles au profil latéral intérieur de la gorge périphérique (27). 4. Idler roller according to claim 1, characterized in that the raceways (5) of the outer cylindrical element (3) are essentially parallel to the inner lateral profile of the peripheral groove (27). 5. Galet fou selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que l'élément cylindrique intérieur (2) est muni, le long de sa surface présentant les logements (5) qui reçoivent les rouleaux coniques (4), d'une cavité périphérique qui est perpendiculaire à l'axe géométrique du galet fou (1).  5. idler roller according to claim 1 or 3, characterized in that the inner cylindrical element (2) is provided, along its surface having the housings (5) which receive the conical rollers (4), with a cavity peripheral which is perpendicular to the geometric axis of the idler roller (1). 6. Galet fou selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément cylindrique intérieur (2) est une bague montée sur un axe (9), ladite bague étant composée de deux parties séparées par une entretoise cylindrique (18). 6. idler roller according to claim 3, characterized in that the inner cylindrical element (2) is a ring mounted on an axis (9), said ring being composed of two parts separated by a cylindrical spacer (18). 7. Galet fou selon la revendication 1, caractérisé en ce qu un rail profilé (8) peut se loger dans la gorge périphérique extérieure (7 ; 27). 7. idler roller according to claim 1, characterized in that a profiled rail (8) can be housed in the outer peripheral groove (7; 27). 8. Galet fou selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments d'étanchéité (19) placés aux extrémités des éléments cylindriques extérieur et intérieur (3, 2) sont des bagues d'étanchéité servant à assurer une lubrification à vie.  8. Idler roller according to claim 1, characterized in that the sealing elements (19) placed at the ends of the outer and inner cylindrical elements (3, 2) are sealing rings used to provide lubrication for life.
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