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PROCEDE'ET DISPOSITIF POUR Là FABRICATION D'ARTIC
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La présente invention est relative à un procéd et à un dispositif pour la fabrication d'articulations élastiques constituées par deux manchons métalliques co eentriques (ou un arbre plein entouré par un manchon) e lesquels est insérée une bague de caoutchouc fortement comprimée, de manière à adhérer aux surfaces des deux manchons et à ne pas pouvoir glisser.
Parmi les procédés connus permettant de réalis, des articulations de ce genre. certains consistent à in à force entre les deux manchons coneentriques une bague caoutchouc d'épaisseur plus forte que l'espace annulair compris entre les deux manchons, ce qui présente de gro
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ses difficultés; pour y remédier, on a proposé d'emmancher la bague de caoutchouc à force sur le manchon interne, puis de l'étirer dans le sens axial jsuqu'à ce que le diamètre externe diminue suffisamment pour que le manchon externe puisse être monté avec un faible frottement, après quoi on laissait revenir la bague en caoutchouc.
Un autre procédé qui se présente naturellement à l'esprit consiste à prendre une bague en caoutchouc ayant une épaisseur très voisine de celle de l'espace annulaire compris entre les deux manchons, de manière à pouvoir l'in- troduire dans son logement en ne la comprimant que très faiblement ou pas du tout, et à en effectuer ensuite la compression, soit en réduisant le diamètre du manchon ex- terne, soit en dilatant le manchon interne. Toutefois, cet- te diminution du diamètre du manchon externe était réalisée jusqu'à présent sur des machines spéciales à rétreindre, ce qui constitue une opération assez longue et délicate, dans régulière laquelle une compression radiale/de la bague en caoutchouc est difficile à obtenir.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de ce dernier procédé, et elle est caractéri- sée par le fait que la bague en caoutchouc, de largeur rela- tivement faible, est insérée entre les deux manchons, au voisinage de l'une de leurs extrémités, et que la dii.d.nu- tion du diamètre du manchon externe est obtenue en faisant passer le joint à travers une filière conique dans laquelle il est introduit par 1'extrémité contenant la bague en ca- outchouc.
Ce procédé présente, entre autres, l'avantage de communiquer au manchon métallique externe, une dureté et une limite élastique très élevées qu'un traitement thermique, d'ailleurs impossible dans le cas présent, ne saurait lui procurer.
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A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé une forme d'exécution du di positif, permettant la réalisation du procédé faisant 1 jet de l'invention.
La figure 1 représente, en coupe axiale, l'ar culation dans son état initial.
La figure 2 représente la première phase de 1 fabrication.
La figure 3 représente, en coupe-élévation, 1. filière conique.
La figure 4 représente, en coupe-élévation, l@ poussoir destiné à répousser l'articulation à travers la filière.
La figure 5 concerne un détail de réalisation ce poussoir.
La figure 6 représente le dispositif en foncti nement .
La figure 7 représente l'articulation terminée
La figure 8 est une variante du dispositif ave lequel on opère par dilatation du manchon intenae du joi
Les figures 9 et 10 concernent une variante da laquelle la bague en caoutchouc est comprimée à l'aide d deux coins coniques enfoncés entre cette bague et l'un d, manchons.
La figure 1 montre, en coupe longitudinale, le. trois pièces constituant l'articulation, mises en place difficulté avant l'opération, 1 est le manchon métallique extérieur, non encore déformé, 3 la bague en caoutchouc r encore comprimée, 2 est le manchon intérieur qui, suivant destination de l'articulation, peut être un axe plein, te miné par exemple par des embases coniques, cylindriques o carrée', et un filetage etc..
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Le aontage de la bague de caoutchouc sur le petit manchon peut être facilité, comme indique en figure 2, par un petit appareil connu en soi, c'est à dire un cône 4 avec une partie cylindrique 5, s'emboîtant dans l'alésage du tube 2 et formant pente douce,
sur laquelle ¯lisse la bague élastique 3, si elle est un peu serrée, pour parvenir au diamètre extérieur du petit manchon 2. Ce cône est retiré après .-ise en place de la bague.
Les dimensions du manchon métallique 1, ainsi que celles de la bague élastique 3 sont calculées de telle façon que le manchon 1, une fois déformé dans l'appareil décrit
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plus loin, aura exactement aas di-ex1Lions finies déterminées, et que la bague 3 aura atteint une déformation proluisant le degré de compression radiale désiré.
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L'appareil permettant de dëi'r .er le manchon exter- ne 1 de l'articulation se compose essentiellement d'une filiè-
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re 6 (figure 3), dont l'alésage est foralé 1 / d'une courte entrée conique 7 2 / d'\uie artie cylindrique S 3 / d'une partie longue conique 9
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et z' d'une pdrtie cylindrique 10.
La partie cylindrique 8 a un aia=ièir.. égal à celui du manchon =étalLique 1 (figure 1) avec des tolérances permettant à cette bague de glisser verticalement :.,u..., jeu. La partie cylincie 10 est aux dimensions finies désirées de ce manchon 1. Ces deux parties cylindriques sont réunies par une partie intermédiaire tronconique 9, assez longue, de façon à constituer un raccord en pente douce de l'alésage 8 à l'alésage 10. La pente est de 5 à 7% sur le diamètre. La
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longueur des alésages 8 et 10 est au ,':C:'::::'b g",::"\j au tiers de la longueur de la bague extérieure de 1'articulation.
L'intérieur de cette filière est cémenté, trempé et rectifié a la eule suivant le degré de précision désiré
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pour l'articulation finie. Une collerette 11 fait suite corps de la filière 6, et permet sa fixation dans l'embo: ment d'un socle de presse.
Le poussoir permettant de faire passer le joini travers la filière 6 est constitué (figure 4) par une tig d'acier 12, terminée par une partie tubulaire 13, légère! conique, fendue suivant deux plans diamétraux à angle dr@ de manière à former quatre fentes telles que 14; cette p@ tubulaire 13 du poussoir est légèrement conique, son dia@ augmentant vers le bas. La partie supérieure du poussoi : est terminée par une embase filetée 15 et une collerette assurant l'attache sur la partie mobile d'une presse ou @ toute autre machine pouvant produire une poussée perpend: laire au socle sur lequel on gixe la matrice. A la part: inférieure du poussoir, dans une gorge circulaire à sect: rectangulaire est logée, sans jeu, une bague 17, en bron: en tout autre métal ou alliage tendre.
Cette bague, rep: sentée en élévation en figure 5, porte un joint coulissai permettant; à la bague de s'ouvrir ou de se resserrer pen< l'opération.
Le diamètre externe D de la bague 17 est égal celui de l'alésage 8 de la filière 6, et la largeur total des quatre fentes 14 du poussoir 13 est au moins égale à la aifférence de longueur entre les circonférences 8 et : la filière.
Sur la figure 6, on a représenté, en cours de i brication, une articulation avec axe 2', à embases coniqi 19 et parties filetées 20, au lieu d'un tube intérieur. bague de caoutchouc 3 étant introduite entre les pièces 2' , comme indiqué en figure 1, au voisinage de l'extrémit de ces pièces, l'articulation est introauite verticalemel la main dans la filière 6, par l'extrémité dans laquelle
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trouve la bague 3.
On manoeuvre ensuite la presse, et la partie mobile 21 de celle-ci s'abaisse avec le poussoir élastique vissé dedans . L'extrémité du poussoir pousse le manchon externe-1, et l'oblige à traverser la partie conique 9 de la filière 6, le tube fendu élastique 13 se déformant au fur-et-à-mesure de la progression à travers cette filière.
La circonférence extérieure du manchon 1 est donc obligée de diminuer progressivement suivant le cône 9, jusqu'à ce qu'elle arrive au diamètre de la partie cylindrique 10 de la filière. sous cette diminution forcée de son diamètre extérieur, la bague ne peut augmenter de longueur, puisque le métal est refoulé continuellement par le poussoir élastique 13, elle augmente d'épaisseur et son diamètre intérieur primitif (figure .1) est diminué
1 / de la différence de diamètre entre les alésages 8 et 10 de la Liatrice,
2 / d'une quantité résultant de la surépaisseur obtenue sur le manchon métallique au sortir de la filière.
Au passage du poussoir élastique 13 dans le cône , sa partie conique fendue s'est resserrée sous la poussée de la bague en bronze 17 qui, grâce à son joint coulissant, épouse exactement les circonférences de plus en plus petites du cône de la filière, et .La largeur primitive des fentes 14 (figure 4) s'est réduite à zéro. La bague en bronze 17 a l'avantage de ne as détériorer les parties intérieures de la filière et de se replacer facilement après usure.
Il n'est pas utile que cette bague 17 soit élastique, puisque, à son passage dans la filière, c'est le cône de celle-ci qui l'oblige à se resserrer et, puisque, en dehors de la filière, c'est l'élasticité du cône 13 du poussoir qui l'oblige à s'ou- vrir.
L'espace annulaire compris entre les .anchons -=¯étai-
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liques 1 et 2 a donc diminué pendant:l'opération, au fur et à mesure de l'avancement:, de sorte que la bague élastique 3, qui a vu. diminuer sensiblement son diamètre extérieur, s'est allongée progressivement (figure 6) et a finalement rempli complète-Lent l'espace annulaire final. L'articulation termi née a l'aspect de celle de la figure 7, le caoutchouc est, @ tous ses points, uniformément comprimé radialement.
Lorsque le manchon extérieur métallique 1 s'est, au début de l'opéra tion, engagé dans la partie conique de la filière, la bague élastique 3, déformée tout de suite à partir ae sa face 22 (figure 6) a, par sa compression, pris suffisamment d'adhér sur les deux manchons pour ne pas glisser en arrière.
La différence entre les diamètres intérieurs, ava et après l'opération, du manchon métallique 1, est proporti nelle à la déformation qu'on veut obtenir sur la bague en c outchouc 3, et varie suivant la destination de l'articulati En partant des dimensions finies du manchon extérieur dont volume est V =#L ( R2- r2), il est facile de déterminer lE dimensions du manchon avant l'opération, puisque les volume restent égaux et que la longueur L est immuable. On a don<
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)"( L 11.
- r2) =ni (Rl2- r2) = v R1 et r1 étant des rayons du tube 1 avant l'opération, R et r les rayons du même tube après l'opération, L, la longueur, @
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il vient Ri = v x r2 r1 égale le rayon de la bague finie, augmenté de la différ des rayons "primitif" et "fini" de la bague caoutchouc, pu c'est cette différence qui déterminera son degré de compre
L'opération décrite a pour effet de produire l'é sage du métal de la bague déformée, qui voit ainsi augment ses caractéristiques mécaniques de dureté et d'élasticité.
De plus, la pièce sort aux dimensions finies désirées de 1
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du 1000 de millimètre, sans retouche, la surface extérieure de la bague 1 étant absolument polie et sans traces.
Pour les articulations à faible charge, c'est-à- dire dont le manchon extérieur doit subir une diminution relativement faible de son diamètre, par exemple 2 mm., une seule opération peut suffire. Au montage des trois pièces (figure 1), il suffit de placer l'un par rapport à l'autre les deux manchons métalliques 1 et 2 et la bague de caoutchouc 3, en comptant sur un recul de ces deux dernières, variable avec la diminution du diamètre lors au passage dans la matrice. Mais, lorsqu'il s'agit d'articulations à charges radiale et axiale importantes, dans lesquelles il est nécessaire de produire une déformation considérable du daoutchouc, on procède alors en deux ou plusieurs opérations dont le nombre est un multiple de 2, dans des ilières d'alésage successivement décroissant.
On place alors la bague de caoutchouc 3 entre les deux manchons métalliques, au milieu de la longueur, et à chaque nouvelle opération, on retourne l'articulation, de manière que l'extrémité qui entre dans la filière soit celle qui sortait de la filière préce- dente .
On opère à l'aide de plusieurs filières de plus en plus petites, la seconde, dite "intermédiaire", ayant son alésage d'entrée égal à l'alésage de sortie de la première, dite "dégrossisseuse", et la troisième ayant son aléaage d'entrée égal à celui, de sortie de la deuxième, et ainsi de suite.
Une variante de ce procède, applicable seulement aux articulations à manchon intérieur, est représentée en figure 8.
Une butée élastique 23, tubulaire et munie de fentes 24, de mène principe que le poussoir élastique fendu 13
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mais portant en 25 un emboîtement, est montée à l'intér d'un socle-guide 26 et reçoit l'articulation aux dimensj de la figure 1. Un mandrin, formé de deux parties cylii ques 27 et 28, réunies par une partie conique 29, est po sé verticalement par la partie mobile d'une presse 30. traversant le tube 2, ce mandrin le déforme en augmentai son diamètre extérieur et intérieur. On comprend que l' ce annulaire 3 diminue et que la matière élastique compr mée le remplit.
Ce procédé est plus long, parce qu'il faut, ap chaque opération, reprendre le mandrin et le placer à l' trée de la bague intérieure. Le mandrin est éjecté par rifice 31.
On peut également remplacer le mandrin par une simple bille, l'opération étant la même. On peut égales procéder à la dilatation progressive du tube interne 2, se servant de mandrins ou de billes de plus en plus fort
Dans la variante représentée en fig. 9 et 10, bague de., caoutchouc 3 librement introduite entre les ma chons 1 et 2, occupe, à l'état de repos, presque toute 1 longueur de l'espace libre limité par ces manchons.
On introduit ensuite entre la bague de caoutcb 3 et la face extérieure du manchon intérieur.:, 2, deux ma chons en acier 32 et 33. Le diamètre intérieur de ces m chons est égal au diamètre extérieur du plus petit manch concentrique interne 2, leurs faces intérieures sont cyl driques, l'épaisseur des manchons allant en croissant ve 1'extérieur,
Ces deux manchons de coincement 32 et 33 sont duits à force complètement à l'intérieur de 1'articulât! ainsi qu'on le voit dans la fig. 10. En y pénétrant, leu faces extérieures inclinées diminuent le volume du logem du caoutchouc 3, compriment celui-ci et rendent ainsi so glissement impossible,
Afin de faciliter l'introduction des manchons
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et 33, ces derniers sont formés de façon qu'au sommet du cône l'épaisseur soit presque nulle.
D'autre part, pour assurer la solidité au maintien en place de ces manchons, on leur donnera de préférence une longueur supérieure à la moitié de la longueur des manchons concentriques 1 et 2. Dans ce cas, les extrémités des deux manchons 32 et 33 se rencontreront en pénétrant dans l'articulation, vers le milieu dE; celle-ci et en les forçant l'un contre l'autre leurs sommets coniques se mâteront mutuellement en formant le oourrelet 34 (fig. 10).
Ce mâtage empêchera le déplacement des manchons, d'une part, et d'autre part, le pourrelet 34 augmentera encore la compression du manchon en caoutchouc 3 et par conséquent sa fonde d'adhérence aux manchons concentriques 1 et 2.
Les raanchons 32 et 33 peuvent également être formés pour pouvoir être introduits entre le manchon de caoutchouc 3 et la face intérieure du manchon extérieure k. Dans ce cas, c'est la surface extérieure de ces manchons qui devra avoir une forme cylindrique, et -La face intérieure celle d'un cône.
REVENDICATIONS
Ayant ainsi décrit notreinvention et nous réservant d'y apporter tous perfectionnements cu modifications qui nous paraîtraient nécessaires, nous revendiquons comme notre propriété exclusive et privative.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.