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Le 20 February 2013 à 08:07 | mise à jour le 15 April 2013 à 20:16

Le point complet sur les roulements de roller

Le point complet sur les roulements de roller

Il est difficile de s'appuyer sur une information fiable en ce qui concerne la qualité des roulements et les véritables besoins rencontrés par les pratiquants de roller. Le consommateur est souvent noyé dans un flot de termes techniques, de concepts marketing flous. La meilleure solution était encore de demander à un importateur de faire le point sur cette petite pièce si précieuse à notre glisse...

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Anatomie d'un roulement

La fabrication d'un roulement (anglais)

Un roulement est composé de 6 éléments

  • une bague intérieure
  • une bague extérieure
  • des corps roulants : les billes. Un roulement 608 standard possède 7 billes
  • une cage
  • l'étanchéité
  • la lubrification

Les billes souvent sont maintenues par une cage qui leur assure un espacement régulier et qui les empêche de se frotter les unes contre les autres. Les roulements sont lubrifiés avec de la graisse ou de l'huile. Les roulements, au nombre de 2 par roues, s’insèrent dans le noyau de la roue. Leur cohérence est assurée par une entretoise.

La matière est un des éléments les plus importants du roulement

Les roulements à billes actuels sont réalisés à partir de différents matériaux choisis en fonction de la destination du produit. Les matières employées dans la fabrication des roulements sont : métal (acier ou autre) plastique, Nylon, céramique, carbone, Bakélite. Un "vrai" roulement est fabriqué en alliage 100C6 ( 1 bague intérieure + 1 bague extérieure + billes ). C'est un acier au chrome trempé puis rectifié. Sa principale caractéristique est sa dureté élevée (entre 62 et 64 HRC). Par comparaison, le 100C6 a des caractéristiques proches de celles du verre : Il est très dur mais cassant en cas de choc.
On trouve sur le marché des roulements " bas de gamme " en acier au carbone. Cette matière à une limite élastique plus haute que les roulements en 100C6. Par comparaison, l'acier au carbone est moins dur que le 100C6, mais moins cassant. Il supportera des charges bien inférieures. Son grain de rectification ( ce qui permet d'avoir une surface de glissement polie type "miroir") sera bien moins bon que le 100C6. En d'autre terme, la glisse sera moins bonne... c'est à éviter.
Sur de nombreux roller de marques, c'est un alliage d'acier au carbone qui est utilisé car le coût de production est 30% à celui au 100C6... business quand tu nous tiens !

Les charges admissibles

C'est la matière qui permet de garantir la bonne tenue aux charges statiques et dynamiques annoncées par les fabricants. Il faut aussi, bien sûr, que le roulement comporte le bon nombre de billes.
En d'autre termes, si vous réduisez le nombre de billes, vous réduisez le frottement mais vous réduisez aussi la capacité de charge. Par chance, un 608 est largement surdimensionné pour l'utilisation en roller.

Les normes

Il y a de nombreuses normes qui définissent un roulement (Norme d'appellation, de tolérance de fabrication, de capacité de charge, de jeu radial....). Elles sont un peu barbares... Nous parlons principalement de normes ISO, mais la plus connue est l'ABEC ( Norme Américaine ). Elle s’échelonne de 1, 3, 5, 7, 9, voire 11 pour les rollers.
Elle définit la précision d'exécution du roulement à billes : tolérances sur les cotes externes et internes ainsi que du faux rond de rotation ( le roulement tourne rond et non pas comme une patate ! )
Un roulement ABEC 7 est forcement mieux qu'un roulement A.B.EC. 1....mais plutôt pour l'industrie où la précision peut être très importante pour le bon fonctionnement des machines. Plus l'indice "ABEC" est élevé, et plus précis seront les roulements. Mais cette norme, obsolète, n’est employée que pour le roller. Elle est remplacée dans l’industrie par la norme ISO. Il est intéressant de noter que la norme ABEC fait référence dans le monde du roller en ligne et qu’elle est même devenue un argument de vente utilisé par les fabricants et les distributeurs. Attention, la lubrification joue énormément dans la performance des roulements, bien plus que la norme ABEC
L’emploi de la norme ABEC résulte d’un choix stratégique effectué par les firmes asiatiques qui ne maîtrisent pas toujours la certification ISO. Elles ont contraint ainsi l’ensemble des fabricants mondiaux à s’aligner afin de permettre une meilleure comparaison entre les produits alors que ceux ci utilisaient la norme ISO qui est plus draconienne.

La marque INA, par exemple, inscrit une norme ABEC sur ses roulements de roller bien qu’elle soit certifiée ISO. Christian Riefsthal, un directeur commercial de la marque explique que la norme ABEC a inondé le marché depuis plusieurs années et qu’il est impossible de vendre des roulements qui ne sont pas certifiés ainsi.

Les tolérances sur les diamètres internes et externes ne sont pas importants en roller, puisque le roulement est monté dans une roue en polyuréthane et traversé par une vis. Ces 2 pièces sont déjà, par définition beaucoup moins précises.
De plus, le faux rond de rotation ( qui lui pourrait être important pour le roller) est déjà au micron sur un ABEC 1 alors que la roue en plastique injectée est elle plus près d'une précision au mm. Bref, l'importance de la norme ABEC est très relative.

La rectification : Les normes ne définissant pas la qualité de rectification d'un roulement

C'est néanmoins un des points les plus importants. Pour simplifier, la rectification permet de "lisser" les surfaces de glissement des bagues et des billes. Elle va assurer la qualité de glisse et réduire l'échauffement. Les grands fabricants de roulements sont "normalement " au top à ce niveau. Les Usines Asiatiques se sont créées leurs propres normes.

Les billes

En général, elles sont en 100C6 et au nombre de 7 pour un 608. Certains produits comportent 8 ou 9 billes. Pour une application roller, il pourrait être intéressant de réduire ce nombre de bille à 6. On réduit ainsi le couple résistant et le frottement.
On peut aussi trouver des roulements avec billes céramiques (1 seule bille ou toutes les billes en céramique). Cela donne une très bonne glisse, les billes sont très dures, donc bien moins sensibles aux pollutions, poussières, sable, au lubrifiant ( très peu d'huile ou graisse suffisent).
Ces roulements offrent moins de frottements donc moins d'échauffements. Le principal inconvénient est le prix qui peut atteindre 250 € pour 20 roulements.

La cage

La cage sert à espacer les corps roulants (les billes). Elle peut être en acier au carbone (jamais de 100C6 car c'est à la cage de s'user et non pas aux billes), en nylon ( plastique ), en bronze. Le mieux est une cage en Nylon : Elle sera moins lourde. En revanche, elle aura moins d'inertie. Le coefficient de frottement sera meilleur car le Nylon oppose moins de résistance.

L'étanchéité

Elle permet de limiter les effets de la pollution du roulement et évite au lubrifiant de sortir. Pour simplifier, il existe 2 grands types d'étanchéité : Avec 2 flasques métalliques (type ZZ : le plus courant) et avec 2 joints synthétiques :(type 2RS). En réalité, il existe pratiquement une dizaine de type d'étanchéité !
Le type 2RS n'est pas le plus adapté au roller car le joint frotte sur la bague intérieure et ralenti la rotation du roulement. Par contre, l'étancheité est parfaite. On pourra donc l'utiliser dans des conditions difficiles. Des étanchéités supérieures existent mais ne se trouve pas sur le marché du roller.

La lubrification

La lubrification répond à de nombreux buts :

  • Réduction des frottements et de l'usure,
  • meilleur refroidissement du roulement,
  • empêcher ou retarder la pollution du roulement,
  • augmenter sa durée de vie.

On emploie fréquemment 2 types de lubrification, la graisse ou l'huile. L'huile apporte l'avantage de pouvoir être changée régulièrement et oppose moins de résistance que la graisse. Néanmoins, elle est souvent utilisée avec des flasques ZZ. Ces flasques ne retiennent pas l'huile donc vous faites quelques minutes de roller et il n'en reste plus grand chose. Certaines graisses ont des caractéristiques de glisse et de frottements qui correspondent mieux aux besoins du roller. De plus, elles empêchent mieux la pénétration de poussières ou d'eau dans le roulement. Il s'agit de bien doser le pourcentage de graisse. En en mettant peu, vous favorisez la glisse.

Tableau n°1 : Correspondances entre normes ABEC et ISO

Norme A.B.E.C. 

Norme I.S.O.

A.B.E.C. 1

I.S.O. 0

A.B.E.C. 3

I.S.O. 6

A.B.E.C. 5

I.S.O. 5

A.B.E.C. 7

I.S.O. 4

A.B.E.C. 9

I.S.O. 2


Les roulements utilisés pour les rollers sont des roulement de type 608 et 688, à de rares exceptions près. On trouve quelques roulements 800-27. Ce sont des roulements à gorge profonde (série 600). Le roulement 608 a un alésage de 8 mm (diamètre de trou central). Le 6 du 600 désigne en mm l'espace en millimètre entre les parois externes des 2 cylindres.
Il existe des roulements non démontables et des roulements dit « reconditionnables » (démontables), mais il est préférable de ne pas trop démonter les roulements car on les détériore souvent en effectuant cette opération. La nature, la quantité et la viscosité du lubrifiant constituent la seule différence notable avec les roulements industriels.
Un roulement standard pèse environ 12 g et supporte une vitesse de rotation maximale de 40.000 à 48.000tours/minutes, ce qui équivaudrait à une vitesse de 500 km/h à plus de 700km/h en roller pour une roue de diamètre 80 mm.

Tableau n°2 : Classification des roulements 608

Noms

Caractéristiques

effets

608 AB

Roulements de base

-

608 Z

Une face en acier

Protection de la poussière sur une face (non étanche)

608 ZZ

2 faces en acier

Protection de la poussière sur deux faces (non étanche)

608 D

Une face en élastomère

Protection de la poussière et de l'humidité sur une face

608 DD

Deux faces en élastomère

Protection de la poussière et de l'humidité sur deux faces

608 BRS

Joint sans contact

Quasi étanche

608 RS

Joint étanche

Etanche et interchangeable

608 RZ

Joint labyrinthe

Etanche à faible frottement interchangeable

608 IURS

Joint à double lèvres

Très étanche


Attention !

Chaque fabricant utilise un nom d'étanchéité qui lui est propre. Par exemple, le D et le RS sont théoriquement la même chose. Tout est question de brevet et d'appellation.
Les roulements 608 utilisés dans les patins traditionnels, les skates, les rollers en ligne sont classés en différentes catégories : présence ou non de flasques, nature de ces flasques. Les flasques sont des membranes qui protègent les billes et l'intérieur du roulement. Elles peuvent être métalliques ou de nature plastique. Il existe des roulements sans flasques, d'autres n'en possèdent que sur une face.
Les types de roulements présentés dans ce tableau montrent la diversité des produits que l'on peut trouver sur le marché. On pourrait simplifier ce tableau en créant deux catégories : les roulements fermés et les roulements ouvrables.
Certains roulements fermés n'offrent que peu de possibilité d'entretien à l'utilisateur. Si celui-ci tente de les démonter, il risque de les casser. Leur avantage est qu'ils prennent moins la poussière et l'eau mais une fois qu'ils sont grippés, il sont souvent bons à jeter. En revanche, la majorité des joints en élastomère ( plastique) s'enlève très facilement avec un petit tournevis et se "clipsent" aussi simplement.
Les roulements ouverts se classent en deux sous catégories : les ouverts et les semi-ouverts. Dans le premier cas, les deux flasques s'enlèvent, dans le second une seulement. On peut alors démonter son matériel pour en assurer l'entretien.

Les entretoises

Ce sont les pièces en métal qui sont insérées entre les deux roulements, à l'intérieur du noyau de la roue (voir la photo en haut de la page). Elles sont généralement en Nylon sur les patins bas de gamme et en métal sur les modèles de moyens et haut de gammes. Elles peuvent être remplacées par des entretoises en aluminium assurant ainsi un meilleur rendement des roulements qui auront plus de cohérence.

Leur rigidité assure une meilleure cohérence des roulements entre eux et avec l'axe. Il existe des entretoises pour axes de 6mm, 7mm et 8 mm...
Comme vous pouvez le constater, il existe une grande variété de forme d'entretoises. Leurs dimensions sont déterminées par la tailles des axes, mais aussi par le type de roulements. En effet, les micro roulements nécessitent des entretoises spécifiques.

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Texte : Alfathor & Stéphane R.
Photos : Alfathor & droits réservés
Mis en ligne  le 20 February 2013 - Lu 103199 fois


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