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Lors de l'utilisation de roulements à éléments de roulement cylindriques d'un type quelconque et., en particulier, lors de l'utilisation de roulements à éléments de roulement cylindriques, le chemin de roulement intérieur a, une forme différente de celle d'un corps de révolution à génératrices droites et, notamment, la forme d'un corps de révolution bombé à un ou plusieurs grands rayons de courbure, ce corps présentant, ainsi, un chemin de roulement à surface convexe tournée vers les éléments mobiles.
Ceci est de pratique courante pour tous les roulements à rouleaux et, en particulier, pour les roulements à éléments de roulement allongés, tels que les roulements à aiguilles de toutes sortes de formes. or,, si le constructeur de roulements peut réaliser, aisément,
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à l'aide d'une installation ou d'un outillage spécial, des bagues de roulement'comportant un chemin de roulement de la forme avantageuse ci-dessus décrite, il n'en est plus de même, dans les cas relativement nombreux, où l'un des chemins de roulement, particulièrement, le chemin intérieur de roulement,
est porté directement par un organe mécanique de type connu et où la réalisation d'un chemin de roulement à génératrices rectilignes présente des facilités d'exécution appréciables pour l'utilisateur.
Cet avantage qui est notable dans tous les cas, devient primordial lorsque, dans un roulement à éléments mobiles cylindriques, le chemin de roulement intérieur, par exemple, peut, normalement, être exécuté "à l'enfilade en rectification sans centre" et où l'obligation de réaliser correctement un léger bombé, sur lequel s'appliquent les éléments mobiles, entraîne des difficultés d'usinage incompatibles avec les exigences de la pratique.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une pièce porteuse d'un chemin de roulement déformé vers les éléments mobiles de ce roulement, ce procédé étant caractérisé par le fait que cette pièce, initialement usinée de section circulaire et à génératrices rectilignes'est, dans sa partie destinée à présenter un chemin de roulement déformé vers les éléments mobiles de roulement, déformée sous pression jusqu'à obtention de la déformation désirée pour toute partie correspondante . du chemin de. roulement.
La présente invention englobe les divers modes d'exécution qui peuvent être réalisés pour ce procédé; à titre d'exemples et à ce titre seulement, certains d'entre eux vont être décrits ci-après.
Suivant un premier mode de mise en oeuvre du procédé ci-dessus défini, mode applicable à la réalisation d'un chemin intérieur de roulement convexe vers les aiguilles. a) la pièce cylindrique, à génératrices rectilignes et de section circulaire, extérieurement, utilisée pour la réalisation d'un
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chemin intérieur de roulement déformé . est une pièce dont la partie centrale est évidée et pourvue, intérieurement, d'une toile transversale, b) cette toile transversale est déformée radialement en provoquant, sur elle, des pressions qui déterminent un fluage radial du métal de ladite toile en toute direction voulue jusque obtention de la déformation désirée.
Ce mode d'exécution du procédé ci-dessus défini est lui -sème susceptible de variantes :ainsi ,
1 la déformation obtenue sur la pièce porteuse du chemin intérieur de roulement peut être le résultat a) d'une déformation élastique, b) d'une déformation permanente,
2 . la toile transversale intérieure de la pièce usinée peut être établie avec une ouverture centrale; alors, un mandrin expandeur est chassé à force à travers ladite ouverture jusque obtention, sur la -périphérie de la susdite pièce, et par fluage radial du métayers ladite périphérie ? de la convexité désirée pour le chemin de roulement.
3 . la toile transversale intérieure établie dans la pièce usinée est pleine et cette toile est soumise., sur ses deux faces opposées, à l'action de pressions opposées déterminant un fluage radial de,-son métal vers la périphérique de ladite pièce jusau'à obtention, sur cette périphérie, de la convexité désirée pour ledit chemin de roulement.
Pour là fabrication d'une pièce porteuse d'un chemin extérieur de roulement, conformément au procédé, objet de l'inven- tion, une pièce tubulaire cylindrique est établie avec 'une saillie externe périphérique locale située en regard de la partie destinée à la formation de la partie convexe du chemin extérieur de roulement et cette pièce est soumise, sur toute la périphérie de la susdite saillie externe, à l'action compressive d'un mandrin
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@ évidé agissant sur cette saillie jusque formation, sur sa face cylindrique interne et en regard de ladite saillie, d'une convexité de la forme et de la grandeur désirée pour ce chemin extérieur de roulement.
Le procédé, objet de la présente invention, est également applicable à la fabrication d'un chemin de roulement convexe vers les éléments mobiles de roulement et pourvu, en même temps, de protubérances périphériques localisées conformes à celles décrites dans le brevet brevet belge N 526.899 du 2 Mars 1954 des Demandeurs.
A cet effet :
1.- la pièce usinée à laquelle le procédé est appliqué peut être une pièce évidée intérieurement et établie avec une toile centrale transversale pourvue d'une ouverture centrale; dans ce cas, un mandrin expandeur est, comme précédemment, chassé dans ladite duverture; mais, le bord de cette ouverture centrale et le mandrin expandeur chassé à force dans ladite ouverture centrale sont périphériquement en contact l'un avec l'autre , . seulement en des zones correspondant radialement avec les protubérances périphériques localisées à établir.
Alors : a) l'ouverture centrale établie dans la toile transversale de la pièce utilisée pour la fabrication du chemin de roulement convexe vers les éléments mobiles de roulement peut avoir une section transversale circulaire; dans ce cas, le mandrin expandeur chassé à forcée dans ce trou a une section transversale étoilée dont l'axe de chaque branche correspondant à la direction radiale de l'une des protubérances à former sur le chemin de roulement, ou bien, b) l'ouverture centrale établie dans la toile transversale de la pièce utilisée pour la fabrication du chemin de roulement a une section transversale circulaire présentant des saillies périphériques équidistantes, tandis que le mandrin expandeur' chassé à force dans ce trou a une section transversale circulaire régulière,
les saillies de l'ouverture de la toile déterminant les
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secteurs de formation des protubérances périphériques sur le chemin de roulement convexe.
2 . la pièce usinée à laquelle le procédé est appliqué peut être une pièce évidée intérieurement et établie avec une toile transversale pleine; dans ce cas, cette toile est soumise, sur ses deux faces opposées, aux actions opposées de deux poinçons écraseurs jusqu'à obtention de la convexité et des protubérances désirées du chemin de roulement, la face de travail de l'un au moins de ces poinçons présentant des secteurs saillants dont les axes correspondent aux axes des protubérances périphériques loca- lisées à établir, les saillies formées par ces secteurs sur la par- tie plane restante du poinçon correspondant étant suffisantes pour provoquer, dans la toile transversale pleine de la pièce traitée,
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1 ' écrasement additionnel nécessaire gpts1 û'iT.'ëcn. <3sa pmtt&éraocedésJrées sur* la paxtâa ccnw1a.du 'chemin - de. roulement.
Quel que soit le mode de mise en oeuvre du procédé, objet de la présente invention, la déformation exécutée sur la. pièce traitée doit être telle que la limite de l'élasticité de la matière constitutive du chemin de roulement ne soit pas franchie, compte tenu du fait que cette matière a été normalement durcie en surface*
Dans les cas où la limite de la déformation élastique devrait être dépassée, le gonflement devrait tre réalisé de manière à ne pas créer de tension inadmissible dans la couche dures
Enfin, la présente invention vise ;
a) toute pièce à chemin de roulement convexe .pour roulement à chemin de roulement, cette pièce étant établie suivant l'un des procédés ci-dessus définis, b) tout roulement à éléments mobiles de roulement comportant, au moins, une telle pièce, c) tout dispositif, appareil, machine, installation comportant, au moins, un roulement conforme au précédente d) toute pièce usinée en vue de son utilisation pour Inexécution de l'un des procédés ci -dessus définis,
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e) tout outillage et, notamment, tout mandrin expandeur destiné à l'application de l'un des procédés ci-dessus définis.
Les dessins schématiques ci-joints donnés à titre d'exemples et qui ne sauraient, en aucun cas,limiter la portée de la présente invention montrent :
Fige 1, en .coupe axiale longitudinale, une pièce compor- tant une partie destinée à former le chemin intérieur d'un roulement, pièce à laquelle doit être appliqué le premier des modes de mise en oeuvre de l'invention ci-dessus définie.
Fige 2, en coupe axiale similaire, la même pièce après application de ce procédé ( déformation élastique).
Fig. 3, en coupe axiale similaire, la même pièce après application de ce procédé ( déformation permanente, bouchon retiré).
Fig.4, en coupe longitudinale diamétrale, une pièce comportant une partie destinée à former un chemin inférieur tron- conique, pièce à laquelle doit être appliqué le second des modes de mise en oeuvre du procédé, objet de l'invention.
Fig. 5, la même pièce après l'application du procédé.
Fig. 6, en coupe radiale longitudinale, une pièce compor- tant une partie destinée à former le chemin extérieur d'un roulement, cette pièce étant soumise à l'application du procédé en vue de la formation de la partie convexe de son chemin de roulement.
Fige 7, la même pièce, après l'application du procédé.
Les figs. à 13 se rapportent à la formation simultanée, à l'aide du procédé, objet de l'invention, sur une- pièce comportant une partie devant former un chemin intérieur de roulement, de la portée convexe de ce chemin et de protubérances périphériques localisées sur ledit chemin, protubérances conformes à celles formant l'objet du brevet belge N 526.898 du 2 Mars 1954 des Demandeurs.
Les figs. 8 à 10 se rapportent au cas où le mandrin expandeur utilisé est étoilé.
La fig. 8 montre, la pièce de roulement en coupe longitudinale diamétrale, son mandrin expandeur venant d'être mis en place* @
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La fige 9 est similaire à la fig. & et faite après l'achèvement de Inaction de ce mandrin.
La fig. 10 représente, en coupe transversale, suivant la ligne X-X de la fig. 9, la même pièce, cette coupe montrant que l'ouverture centrale de la toile de cette pièce est circulaire et que le mandrin expandeur présente trois branches radiales de form- mation de trois protubérances longitudinales localisées sur la périphérie du chemin de roulement de ladite pièce.
Les figs 11 à 13 se rapportent à l'obtention d'une pièce similaire à celle de ces figs. 9 à 10 et à l'aide d'un mandrin expandeur de section circulaire.
La fig. 11 est une coupe diamétrale longitudinale de cette pièce montrant le mandrin expandeur au début de son action.
La fig. 12 montre la même pièce après Inachèvement de l'action du mandrin expandeur.
La fig. 13 est une coupe transversale de cette pièce de roulement, coupe faite suivant la ligne XIII-XIII de la fig. 12;
Dans ces dessins, la convexité des chemins de roulement réalisés a été exagérée symboliquement pour faciliter la compréhen- sion de l'invention.
Dans ces diverses figures, les mêmes signes de référence désignent les mêmes éléments.
Fig.1, 1 est la pièce à façonner conformément à l'invention Cette pièce a été usinée complètement elle présente une surface extérieure 8 cylindrique et, dans sa partie médiane, un voile transversal 3 est établi avec une ouverture centrale circulaire 4.
Conformément au procéder objet de l'invention, un mandrin expandeur (fig. 2) de section transversale circulaire, également, est engagé dans cette ouverture centrale 4 et chassé à force dans celle-ci de manière à déterminer un fluage radiale de métal vers la surface extérieure 2 de ladite pièce ;de la sorts, celle-ci se bombe -Jans sa partie médiane 6 devant 'être utilisée comme chemin de roulement.
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Suivant les cas, la déformation, créée dans cette partie 6 sera une déformation élastique et, alors, le mandrin 5ssra maintenu en position dans l'ouverture 4 (fig. 2), lors de l'utilisation de cette pièce 1 pour la constitution d'un roulement.
Egalement, conformément à l'invention, la déformation radiale du chemin de roulement cylindrique 2, dans sa partie médiane 6, peut, être exécutée de manière telle que le bombé 6 soit,le résultat d'une déformation permanente. Dans ce cas, pour l'utilisation de la pièce 1, le mandrin expandeur 5 pourra être retiré de ladite pièce (fig. 3).
Comme il a été dit, en vue de pouvoir utiliser la surface extérieure cylindrique 2 comme chemin de roulement, cette surface a été durcie préalablement ; il est donc indispensable de ne pas l'altérer lors du gonflement de sa partie médiane.
Fig. 4, le manchon 11 représenté est établi avec une surface tronconique 12 destinée à être utilisée comme chemin de roulement. Cette pièce 11 présente, au droit de ce chemin de roulement 12, une toile pleine transversale 13 et, conformément au procédé, objet de l'invention, sur ses deux faces opposées 14 et 15, cette toile 13 est soumise à l'action de poinçons compresseurs 16 et 17 qui agissent en sens contraires l'un de l'autre, de manière à écraser cette toile 13 et à provoquer un fluage radial de métal vers le chemin de roulement 12 qui, dans ces conditions, devient convexe dans sa partie médiane 18, comme le montre la fig. 5.
Fig. 6, 21 est une pièce devant former la bague extérieure d'un roulement et destinée à être soumise au procédé, objet de l'invention, Sa face interne 22 est cylindrique, tandis que sa face externe 25 présente une saillie périphérique locale 24 destinée à permettre l'application du procédé, objet de l'invention.
Sur cette pièce, un mandrin creux 25 présentant une portée conique 26 est enfilé et chassé à force sur le bossage 24 ; sous l'action de ce mandrin, au droit dudit bossage, la surface cylindrique interne 22 de la bague 21 prend une convexité en 27 (fig. 7) ;
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ce résultat obtenue le mandrin est enleva.
Fics. 8 à 10, la pièce 31, similaire à la pièce 1 de la fig. 1, dont la surface extérieure 32 a été usinée cylindrique, est établie avec une toile transversale 33 pourvue d'une ouverture tronoonique centrale circulaire 34 et soumise, conformément à l'invention, à l'action d'un. mandrin 35 de section, transversale étoilée, à trois branches 36 équidistantes les unes des autres.
En chassant ce mandrin à travers l'ouverture 34, deux résultats sont obtenus simultanément une convexité 37 est formée sur la partie médiane de la pièce 31 (fig. 9) et, en même temps, sur la périphérie circulaire de cette partie médiane, trois protubérances 38 équidistantes les unes des autres sont formées (fig. 10).
Figs. 11à 13, une pièce de roulement, 41 présentant,, après l'application du procéder objet de l'invention., les caractéristiques de la pièce 31 précédente, est obtenue en recourant aux moyens suivants :
1 . l'ouverture conique 44 ménagée dans la toile *3 de cette pièce 41 est une ouverture de forme générale circulaire, mais présentant des dépressions 45 réparties sur sa circonférence*
2 . le mandrin expandeur utilisé 46 est un mandrin de section transversale circulaire,
Il s'ensuit que, en chassant à force ce mandrin 46 à travers l'ouverture 44, un fluage du métal de la, toile 43 vers la périphérie de la pièce 41 se produit et, sur cette pièceil se forme un bombé 47 pourvu de protubérances 48 périphériquement équidistantes les unes des autres.
La pièce de roulement établie dans chacun des cas décrits aux figs. 8 à 10 et aux figs. 11 à 15 est utilisable dans les conditions définies dans le brevet belge N 526.898 du-2 Mars 1954 des Demandeurs*
Dans les figs. 8 à 13
R1 désigne le rayon de la partie cylindrique initiale de la
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pièce à laquelle est appliqué le procédé objet de l'invention.
R2 désigne le rayon de cette même pièce, au sommet de la convexité du chemin de roulement obtenu.
R3 désigne le rayon au sommet de l'une des protubérances réalisées sur la partie convexe du chemin de roulement.
Enfin, revenant aux figs. 4 et 5 relatives à l'obtention d'un chemin de roulement convexe en partant d'une pièce usinée évidée et pourvue d'une cloison transversale pleine 13, il convient de signaler qu'en utilisant des poinçons compresseurs 16 et 17 dont l'un, au moins, est établi avec une face plane de travail présentant des secteurs saillants dont les axes sont Convenablement orientés les uns par rapport aux autres et, par exemple, équidistants les uns des autres, des protubérances périphériques localisées similaires aux protubérances 38 et 48 des figs. 10 et 13 et dont les axes correspondants coïncideront avec ceux de ces secteurs saillants, seront obtenues sur le chemin de roulement en même temps que ce chemin de roulement sera rendu convexe,
ceci conformément à la dernière des variantes d'application du procédé, objet de l'invention, qui ont été précédemment exposées.