WO2009106756A1 - Roller with overmoulded tread and method for making such roller - Google Patents

Roller with overmoulded tread and method for making such roller Download PDF

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Abstract

The invention relates to a roller that comprises a rolling bearing having an outer ring connected to an annular body and a thin tread overmoulded on the circumference of the body, the tread and the body being made of the same thermoplastic material and the tread having a thickness sufficient for compensating the shape defects of the body. The invention also relates to a method for making a roller that comprises two parts, i.e. a body (6) and a tread (11), wherein said method comprises the steps of: moulding a first of the two parts using a thermoplastic material; allowing the first part to cool down in order to reveal the shape defects due to the withdrawal of the first part; overmoulding, using the same thermoplastic material, the second of the two parts on the first part, the second part having a thickness that is sufficient for compensating for the shape defects of the first part (6).

Description

Galet ayant une bande de roulement surmoulée et procédé de fabrication d'un tel galet. Roller having an overmolded tread and method of manufacturing such a roller.
La présente invention concerne un galet utilisable par exemple en association avec une courroie pour constituer notamment un galet tendeur. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un tel galet .The present invention relates to a roller that can be used, for example, in association with a belt to constitute in particular a tensioning roller. The invention also relates to a method of manufacturing such a roller.
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Les galets connus comprennent généralement un corps solidaire de la bague extérieure d'un roulement à billes ou à rouleaux. Le corps est généralement en matériau thermoplastique, tel que du polyamide, éventuellement renforcé par des fibres ou des billes de verre. Le galet est généralement réalisé par injection du matériau thermoplastique dans un moule où a été préalablement disposé le roulement. Ce mode fabrication présente l'avantage d'être économique. En revanche, un inconvénient de ce mode de réalisation réside dans la présence de défauts de forme sur le galet obtenu. Ces défauts de forme résultent des propriétés physiques du matériau utilisé et sont liés principalement au retrait de celui-ci lors de son refroidissement. Ce retrait n'intervient pas de manière uniforme sur la totalité du galet, engendrant des défauts notamment de cylindricité, battement, rectitude, harmonique et rugosité. Ces défauts sont surtout sensibles au niveau du pourtour extérieur du galet, ou surface de roulement, et provoque des bruits de fonctionnement et une usure prématurée de la courroie auquel le galet est associé. Dans certains cas extrêmes, peuvent également survenir une détérioration du galet ou de la courroie qui peuvent aller jusqu'à se briser.BACKGROUND OF THE INVENTION The known rollers generally comprise a body integral with the outer ring of a ball or roller bearing. The body is generally made of thermoplastic material, such as polyamide, optionally reinforced with fibers or glass beads. The roller is generally made by injection of the thermoplastic material in a mold where the bearing has been previously arranged. This mode of manufacture has the advantage of being economical. On the other hand, a disadvantage of this embodiment lies in the presence of defects in shape on the wheel obtained. These defects in shape result from the physical properties of the material used and are mainly related to the removal of the latter during its cooling. This shrinkage does not occur uniformly over the entire roller, causing defects including cylindricity, beat, straightness, harmonic and roughness. These defects are especially sensitive at the outer periphery of the roller, or running surface, and causes operating noise and premature wear of the belt to which the roller is associated. In extreme cases, there may also be deterioration of the roller or belt that can break.
Pour remédier à ces défauts, on a pensé à prévoir sur le galet des nervures de renfort dont l'agencement, notamment le positionnement, tend à assurer une répartition homogène des contraintes de retrait ; et une multiplication des points d'injection du matériau thermoplastique dans le moule pour accélérer le remplissage du moule et limiter les gradients de température du matériau dans celui-ci. Ces contraintes pèsent sur la conception du galet et sa structure finale, ainsi que sur la réalisation du moule, augmentant le coût de celles-ci.To remedy these defects, it has been thought to provide reinforcing ribs on the roller, the arrangement of which, in particular the positioning, tends to provide a distribution homogeneous shrinkage constraints; and multiplying the injection points of the thermoplastic material into the mold to accelerate the filling of the mold and limit the temperature gradients of the material therein. These constraints weigh on the design of the roller and its final structure, as well as on the production of the mold, increasing the cost thereof.
Un autre moyen de remédier aux défauts de forme du galet est de réaliser une reprise du galet en usinage pour éliminer les défauts relevés sur celui-ci.Another way to overcome the shape defects of the roller is to perform a recovery of the roller machining to eliminate the defects found thereon.
Encore une autre solution serait d'utiliser des matériaux thermoplastiques ayant des propriétés physiques limitant l'ampleur du retrait lors du refroidissement de celui-ci. De tels matériaux sont toutefois onéreux. OBJET DE L'INVENTIONYet another solution would be to use thermoplastic materials having physical properties limiting the extent of the shrinkage during cooling thereof. Such materials are, however, expensive. OBJECT OF THE INVENTION
Un but de l'invention est de fournir un galet en un matériau unique, qui soit économique et ne présente que peu ou pas de défauts de forme.An object of the invention is to provide a roller of a single material, which is economical and has little or no defects in shape.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un galet comportant un roulement ayant une bague extérieure dont est solidaire un corps annulaire, et une fine bande de roulement surmoulée sur le pourtour du corps, la bande de roulement et le corps étant réalisés en un même matériau thermoplastique et la bande de roulement ayant une épaisseur suffisante pour compenser des défauts de forme du corps .BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION For this purpose, it is provided, according to the invention, a roller comprising a bearing having an outer ring of which is fixed an annular body, and a thin tread molded around the periphery of the body, the strip of bearing and the body being made of the same thermoplastic material and the tread having a thickness sufficient to compensate for defects in shape of the body.
Ainsi, la bande de roulement vient compenser les défauts de forme du corps résultant du retrait du matériau thermoplastique lors du refroidissement du corps.Thus, the tread compensates for defects in shape of the body resulting from the removal of the thermoplastic material during cooling of the body.
De préférence, la bande de roulement à une épaisseur comprise entre 0,5 mm et 2 mm environ.Preferably, the tread has a thickness of between about 0.5 mm and 2 mm.
Cette épaisseur permet de limiter au maximum le retrait du matériau thermoplastique constituant la bande de roulement tout en assurant une compensation suffisante des défauts de forme liés au retrait du matériau thermoplastique constituant le corps du galet.This thickness makes it possible to limit as much as possible the shrinkage of the thermoplastic material constituting the tread while ensuring a sufficient compensation of the defects in shape related to the removal of the thermoplastic material constituting the body of the roller.
Avantageusement, le matériau thermoplastique est un polyamide et, de préférence, un polyamide 6-6. Ce matériau thermoplastique présente des propriétés mécaniques et physiques qui le rendent particulièrement adapté à la réalisation par moulage d'un galet tendeur de courroie .Advantageously, the thermoplastic material is a polyamide and, preferably, a polyamide 6-6. This thermoplastic material has mechanical and physical properties which make it particularly suitable for producing a belt tensioning roller by molding.
De préférence encore, le polyamide incorpore des charges de renfort telles que des fibres ou des billes de verre.More preferably, the polyamide incorporates reinforcing fillers such as fibers or glass beads.
La résistance du matériau thermoplastique est ainsi améliorée .The resistance of the thermoplastic material is thus improved.
En variante, le polyamide utilisé est un polyamide 6.In a variant, the polyamide used is a polyamide 6.
Le polyamide 6 permet d' obtenir un bon état de surface de la bande de roulement .The polyamide 6 makes it possible to obtain a good surface state of the tread.
Selon une caractéristique particulière, le corps comporte en périphérie des reliefs d' accrochage de la bande de roulement.According to a particular characteristic, the body comprises at the periphery of the attachment reliefs of the tread.
Ceci permet d'augmenter la résistance de la liaison entre le corps et la bande de roulement.This increases the strength of the connection between the body and the tread.
L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un galet comprenant deux parties, à savoir un corps et une bande de roulement, le procédé comprenant les étapes de :The invention also relates to a method of producing a roller comprising two parts, namely a body and a tread, the method comprising the steps of:
- mouler une première des deux parties en un matériau plastique ;molding a first of the two parts of a plastic material;
- laisser refroidir la première partie pour laisser apparaître des défauts de forme liés à un retrait de la première partie ;- Let cool the first part to reveal defects in shape related to a withdrawal of the first part;
- surmouler dans le même matériau plastique une deuxième des deux parties sur la première partie, la deuxième partie ayant une épaisseur suffisante pour compenser les défauts de forme de la première partie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l' invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS- overmolding in the same plastic material a second of the two parts on the first part, the second part having a thickness sufficient to compensate for defects in shape of the first part. Other characteristics and advantages of the invention will emerge on reading the following description of a particular non-limiting embodiment of the invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
II sera fait référence aux figures annexées, parmi lesquelles :Reference will be made to the appended figures, among which:
- la figure 1 est une vue en perspective d'un galet conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue, en coupe selon le plan I de la figure 1, de ce galet.- Figure 1 is a perspective view of a roller according to the invention; - Figure 2 is a view, in section along the plane I of Figure 1, this roller.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures, le galet conforme à l'invention comprend un roulement 1, connu en lui-même, comportant une bague intérieure 2 et une bague extérieure 3 entre lesquelles s'étendent des billes 4. Entre la bague intérieure 2 et la bague extérieure 3 s'étendent également des flasques d'étanchéité 5 en forme de rondelles. La bague intérieure 2 est destinée à être montée sur un axe. De la bague extérieure 3 est solidaire un corps, généralement désigné en 6, qui est constitué ici d'une douille interne 7 et d'une douille externe 8 qui sont coaxiales l'une par rapport à l'autre et sont reliées l'une à l'autre par un voile annulaire 9 médian et des nervures radiales 10. Les nervures radiales 10 sont agencées de manière à limiter les déformations liées au retrait du matériau thermoplastique lors de son refroidissement après l'injection de celui-ci.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION With reference to the figures, the roller according to the invention comprises a bearing 1, known in itself, having an inner ring 2 and an outer ring 3 between which the balls 4 extend. inner ring 2 and the outer ring 3 also extend sealing flanges 5 in the form of washers. The inner ring 2 is intended to be mounted on an axis. The outer ring 3 is secured to a body, generally designated 6, which consists here of an inner sleeve 7 and an outer sleeve 8 which are coaxial with each other and are connected to one another. to the other by a median annular veil 9 and radial ribs 10. The radial ribs 10 are arranged to limit the deformations associated with the shrinkage of the thermoplastic material during its cooling after the injection thereof.
Sur la douille externe est rapportée par surmoulage une bande de roulement 11 ayant une épaisseur comprise entre 0,5 mm et 2 mm environ. La bande de roulement 11 a une épaisseur la plus fine possible pour limiter l'influence du retrait du matériau la constituant sur sa forme finale, mais suffisante pour compenser des défauts de forme de la surface périphérique du corps 6 résultant du retrait du matériau thermoplastique constituant celui-ci (ces défauts sont symbolisés sur la figure 1 par le contour non circulaire de la surface périphérique de la douille externe) . Le corps 6 et la bande de roulement 11 sont réalisés dans le même matériau thermoplastique, ici un polyamide et plus précisément un polyamide 6-6 incorporant des charges de renfort en particulier des fibres de verre.On the outer sleeve is reported by overmolding a tread 11 having a thickness of between 0.5 mm and 2 mm. The tread 11 has the thinnest possible thickness to limit the influence of the removal of the constituent material on its final shape, but sufficient to compensate for defects in the shape of the peripheral surface of the body 6 resulting from the removal of the thermoplastic material constituting it (these defects are symbolized in Figure 1 by the non-circular contour of the peripheral surface of the outer sleeve). The body 6 and the tread 11 are made of the same thermoplastic material, here a polyamide and more specifically a polyamide 6-6 incorporating reinforcing fillers, in particular glass fibers.
Le procédé de fabrication va maintenant être décrit.The manufacturing process will now be described.
Le procédé débute par la mise en place du roulement 1 dans un premier moule ayant une empreinte correspondante à la forme du corps 6. Le matériau thermoplastique est injecté sous pression dans ce moule. Après refroidissement du matériau thermoplastique constituant le corps 6 (pour permettre le retrait du matériau constituant le corps 6), l'ensemble corps 6 / roulement 1 est mis en place dans un deuxième moule ayant une empreinte correspondant à la surface extérieure de la bande de roulement 11 et le matériau thermoplastique est injecté dans le deuxième moule pour former ladite bande de roulement 11.The process begins with the introduction of the bearing 1 in a first mold having an imprint corresponding to the shape of the body 6. The thermoplastic material is injected under pressure into this mold. After cooling the thermoplastic material constituting the body 6 (to allow the removal of the material constituting the body 6), the body 6 / bearing assembly 1 is put in place in a second mold having an imprint corresponding to the outer surface of the strip of 11 and the thermoplastic material is injected into the second mold to form said tread 11.
Le galet ainsi réalisé est ensuite retiré du deuxième moule. En variante, la bande de roulement 11 est moulée en premier par injection du matériau thermoplastique dans un moule ayant une empreinte annulaire. Il est ainsi possible de prévoir des points d'injection de la matière dans le moule qui débouchent sur le pourtour interne de la bande de roulement.The wheel thus produced is then removed from the second mold. Alternatively, the tread 11 is molded first by injection of the thermoplastic material into a mold having an annular imprint. It is thus possible to provide points of injection of the material in the mold which open on the inner periphery of the tread.
Après refroidissement du matériau thermoplastique constituant la bande de roulement, le même matériau thermoplastique est injecté pour surmouler le corps 6 entre le roulement 1 et la bande de roulement 11 préalablement disposés dans le moule. Le matériau thermoplastique est injecté en quantité et à pression suffisante pour plaquer la bande de roulement contre la paroi du moule sur toute la circonférence de celle-ci.After cooling the thermoplastic material constituting the tread, the same thermoplastic material is injected to overmold the body 6 between the bearing 1 and the tread 11 previously arranged in the mold. The thermoplastic material is injected in sufficient quantity and pressure to press the tread against the wall of the mold all around the circumference thereof.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut.Naturally, the invention is not limited to the embodiment that has just been described, but on the contrary covers any variant using, with equivalent means, the essential characteristics stated above.
En particulier, pour améliorer la liaison entre la bande de roulement 11 et le corps β il est possible de prévoir en périphérie du corps 6 des reliefs d' accrochage de la bande de roulement 11. Ces reliefs d'accrochage peuvent avoir pour fonction de simplement augmenter la surface de contact à l'interface entre le corps 6 et la bande de roulement 11 ou de former des contre-dépouilles s' opposant mécaniquement à la séparation de la bande de roulement 11 et du corps 6.In particular, to improve the connection between the tread 11 and the body β it is possible to provide the periphery of the body 6 of the attachment reliefs of the tread 11. These attachment reliefs may have the function of simply increasing the contact surface at the interface between the body 6 and the tread 11 or forming undercuts mechanically opposing the separation of the tread 11 and the body 6.
En variante, le matériau thermoplastique employé peut être un polyamide 6 ou un autre matériau thermoplastique. Le matériau thermoplastique peut ne pas incorporer de charge de renfort ou des charges de renfort différentes et notamment des billes de verre.Alternatively, the thermoplastic material employed may be a polyamide 6 or other thermoplastic material. The thermoplastic material may not incorporate a reinforcing filler or different reinforcing fillers and in particular glass beads.
En variante, il est possible de réaliser le galet dans un seul moule tel que ceux utilisés pour l'injection bimatière : à savoir un moule rotatif ou un moule transfert notamment .Alternatively, it is possible to make the roller in a single mold such as those used for the two-material injection: namely a rotary mold or a transfer mold in particular.
Le degré de refroidissement est déterminé pour permettre une compensation des défauts de forme dans leur totalité ou sur la partie la plus gênante de ceux-ci. Le refroidissement de la première partie peut ainsi être total pour s'assurer que tous les défauts de forme sont apparus ou partiel jusqu'à un point où la majeure partie des défauts de forme est apparue. The degree of cooling is determined to allow compensation of defects in shape in their entirety or on the most troublesome part thereof. The cooling of the first part can thus be total to ensure that all the defects of form appeared or partial until a point where the majority of the defects of form appeared.

Claims

REVENDICATIONS
1. Galet comportant un roulement (1) ayant une bague extérieure (3) dont est solidaire un corps annulaire et une fine bande de roulement (11) surmoulée sur le pourtour du corps, la bande de roulement et le corps étant réalisés en un même matériau thermoplastique et la bande de roulement ayant une épaisseur suffisante pour compenser des défauts de forme du corps. 1. Roller comprising a bearing (1) having an outer ring (3) which is secured to an annular body and a thin tread (11) overmolded around the circumference of the body, the tread and the body being made in one and the same thermoplastic material and the tread having a thickness sufficient to compensate for defects in body shape.
2. Galet selon la revendication 1, dans lequel la bande de roulement (11) à une épaisseur comprise entre 0,5 mm et 2 mm.2. Roller according to claim 1, wherein the tread (11) has a thickness of between 0.5 mm and 2 mm.
3. Galet selon la revendication 1, dans lequel le matériau thermoplastique est un polyamide. 3. Roller according to claim 1, wherein the thermoplastic material is a polyamide.
4. Galet selon la revendication 3, dans lequel le polyamide est un polyamide 6-6.4. Roller according to claim 3, wherein the polyamide is a polyamide 6-6.
5. Galet selon la revendication 3, dans lequel le polyamide utilisé est un polyamide 6.5. Roller according to claim 3, wherein the polyamide used is a polyamide 6.
6. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le polyamide incorpore des charges de renfort telles que des fibres ou des billes de verre.The method of claim 3, wherein the polyamide incorporates reinforcing fillers such as fibers or glass beads.
7. Galet selon la revendication 1, dans lequel le corps (6) comporte en périphérie des reliefs d'accrochage de la bande de roulement (11) . 7. Roller according to claim 1, wherein the body (6) has at the periphery of the attachment reliefs of the tread (11).
8. Procédé de réalisation d'un galet comprenant deux parties, à savoir un corps (6) et une bande de roulement (11) , le procédé comprenant les étapes de :8. A method of producing a roller comprising two parts, namely a body (6) and a tread (11), the method comprising the steps of:
- mouler une première des deux parties en un matériau plastique ; - laisser refroidir la première partie pour laisser apparaître des défauts de forme liés à un retrait de la première partie ;molding a first of the two parts of a plastic material; - Let cool the first part to reveal defects in shape related to a withdrawal of the first part;
- surmouler dans le même matériau plastique une deuxième des deux parties sur la première partie, la deuxième partie ayant une épaisseur suffisante pour compenser les défauts de forme de la première partie (6) .- overmolding in the same plastic material a second of the two parts on the first part, the second part having a sufficient thickness to compensate for the defects in shape of the first part (6).
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la première partie moulée est le corps (6) qui est surmoulée sur un roulement (1) , la bande de roulement (11) étant la deuxième partie surmoulée sur un pourtour du corps .9. The method of claim 8, wherein the first molded portion is the body (6) which is overmolded on a bearing (1), the tread (11) being the second part overmolded around a perimeter of the body.
10. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la première partie moulée est la bande de roulement (11) et la deuxième partie surmoulée est le corps (6) . The method of claim 8 wherein the first molded portion is the tread (11) and the second molded portion is the body (6).
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