Démonter et remonter un roulement, changer une étanchéité

1. Un roulement se change, il ne se force pas

Sur le convoyeur de la ligne d'usinage, Yanis a relevé un grondement et une température anormale sur un palier du tambour. Décision : remplacer les deux roulements 6205-2RS du tambour. Inès va faire le travail avec lui. Le geste paraît simple, mais un roulement neuf mal monté peut lâcher en quelques semaines : chocs sur les billes, saleté, mauvaise bague serrée, chauffe excessive.

La durée de vie théorique d'un roulement (la durée L10) est traitée dans un autre chapitre. Ici, on s'occupe du geste : choisir la bonne référence, démonter sans abîmer l'arbre, monter sans abîmer le roulement, et remplacer les étanchéités qui l'accompagnent.

2. Les familles de roulements

3. Lire une désignation courante

La référence gravée sur la bague se lit par morceaux. Pour 6205-2RS : le 6 indique un roulement rigide à billes ; le 2 la série de dimensions ; le 05 le code d'alésage. À partir de 04, on multiplie ce code par 5 : 05 × 5 = 25 mm. Les codes 00, 01, 02 et 03 correspondent à 10, 12, 15 et 17 mm. Le catalogue confirme : 25 × 52 × 15, soit alésage × diamètre extérieur × largeur, en millimètres.

Pour un même alésage, la série change l'encombrement et la robustesse : un 6005 mesure 25 × 47 × 12, un 6305 mesure 25 × 62 × 17. On ne remplace donc jamais un 6205 par un 6305 « parce que l'alésage est le même ».

4. La règle de la bague tournante

Un roulement a deux bagues, mais une seule est montée serrée (avec un ajustement qui la force sur sa portée). La règle : la bague qui tourne par rapport à la direction de la charge est montée serrée. L'autre est montée glissante, avec un très léger jeu. Si la bague tournante était glissante, elle finirait par tourner sur sa portée et l'userait.

Sur le tambour, l'arbre tourne et la charge (tension de la bande, poids) garde toujours la même direction. La bague intérieure est donc serrée sur l'arbre, la bague extérieure glissante dans le palier. Sur un galet qui tourne autour d'un axe fixe, c'est l'inverse. Souvent, un seul palier bloque l'arbre en translation ; l'autre le laisse glisser pour absorber la dilatation.

5. Démonter sans abîmer l'arbre

L'extracteur à griffes se place sur la bague montée serrée, sa vis bien dans l'axe de l'arbre. Quand les griffes ne peuvent pas atteindre la bague intérieure, on glisse derrière elle une plaque séparatrice (deux demi-plaques serrées l'une contre l'autre) sur laquelle l'extracteur vient tirer. Protégez le centre de l'arbre sous la pointe de la vis. Le marteau direct sur le roulement est proscrit : il marque l'arbre et projette des éclats.

Une fois le roulement sorti, contrôlez les portées : pas de rayure, pas de trace de rotation de la bague, cote conforme au plan (mesurée au micromètre). Une portée usée condamne le roulement neuf : il faudra reprendre ou changer l'arbre.

6. Monter : propreté, effort, chaleur

La saleté est l'ennemie du roulement. Sortez le roulement neuf de son emballage au dernier moment, posez-le sur un chiffon propre, jamais sur l'établi à copeaux. Nettoyez les portées et huilez-les légèrement pour faciliter le glissement.

Après un montage à chaud, maintenez le roulement contre l'épaulement jusqu'à ce qu'il refroidisse : en se contractant, il pourrait s'en écarter. Portez des gants anti-chaleur. La plupart des appareils à induction démagnétisent le roulement en fin de cycle ; un roulement resté aimanté attire la limaille.

Le serrage de la bague intérieure réduit un peu le jeu interne du roulement : c'est prévu par le fabricant. Après montage, le roulement doit tourner librement, sans point dur ni bruit. Un roulement ouvert se graisse avec la graisse et la quantité prescrites ; trop de graisse le fait chauffer. Le chapitre sur la lubrification détaille ces règles.

7. Changer une étanchéité

Le joint à lèvre (on dit aussi bague d'étanchéité) frotte sur l'arbre par une lèvre en élastomère, plaquée par un petit ressort. La lèvre regarde le fluide à retenir : côté huile pour un réducteur. Montée à l'envers, elle fuit dès les premiers tours. La portée sur l'arbre doit être lisse : si la lèvre a creusé un sillon, le joint neuf fuira. On décale alors légèrement sa position quand le logement le permet, ou on pose une chemise de réparation. Huilez la lèvre, protégez-la des clavettes et filetages, et enfoncez le joint bien d'équerre avec un outil qui appuie sur toute sa face.

Le joint torique est un anneau de section ronde, logé dans une gorge. Il se désigne par son diamètre intérieur et le diamètre de sa section, et par sa matière, qui doit être compatible avec le fluide. Il étanche en s'écrasant. Gorge propre et sans bavure, joint lubrifié avec un produit compatible, posé sans le rouler ni le vriller. Les coupures viennent des arêtes vives, des filetages et des orifices qu'il traverse : chanfrein, douille ou ruban de protection. Un joint torique démonté ne se réutilise pas.

Le presse-étoupe étanche une tige de vanne ou un arbre de pompe par des anneaux de tresse comprimés par un fouloir. On coupe chaque anneau à la bonne longueur, on décale les coupes d'un anneau à l'autre, puis on serre le fouloir progressivement, en croix. Sur une pompe, un léger suintement est souvent voulu : il lubrifie et refroidit la tresse. Le fabricant indique ce qui est normal. Serrer à bloc fait chauffer la tresse et use l'arbre.

8. Pas à pas : les roulements d'un palier du tambour

1. 1Préparer : bon de travail, historique GMAO du palier, deux roulements 6205-2RS de référence complète identique, extracteur et plaque séparatrice, manchon ou appareil à induction, clé dynamométrique, micromètre.
2. 2Consigner le convoyeur. Détendre la bande : tendue, elle stocke de l'énergie et peut faire tourner le tambour.
3. 3Repérer la position des paliers sur le châssis (trait de pointe, photo) pour que le tambour reprenne sa place et que la bande ne dévie pas au redémarrage.
4. 4Soutenir le tambour, déposer les paliers, sortir l'arbre. Déposer les arrêts axiaux (anneaux élastiques, écrous).
5. 5Extraire chaque roulement par la bague intérieure, avec la plaque séparatrice si besoin.
6. 6Contrôler les portées d'arbre et les logements : propreté, rayures, traces de rotation, cote au micromètre.
7. 7Monter les roulements neufs par la bague intérieure, à froid au manchon ou à chaud par induction, à la température du fabricant. Maintenir contre l'épaulement jusqu'au refroidissement. Remettre les arrêts axiaux.
8. 8Remonter les paliers sur leurs repères, serrer au couple prescrit, retendre la bande selon la notice du convoyeur.
9. 9Essayer après déconsignation : rotation libre, bruit, bande centrée. Après un temps de marche, comparer la température des deux paliers.
10. 10Tracer : compte rendu dans la GMAO avec les références posées, l'état des portées et le temps passé.

9. Pour aller plus loin