Procédé mécanique de laminage transversal, par roulement, pour l'obtention de corps de révolution comportant plusieurs parties de diamètres différents et appareil pour la mise en #uvre de ce procédé. La présente invention comprend un pro cédé mécanique de laminage transversal, par roulement, pour l'obtention de corps de ré volution comportant plusieurs parties 'de dia mètres différents et un appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé.
Le procédé est caractérisé en ce que l'on soumet un lopin cylindrique en matière mal= léable, à une pression exercée par au moins deux organes de laminage semblables dont les parties coopérantes se déplacent en sens con traire et à la même vitesse, ces organes pré sentant des cannelures de profondeurs varia bles et agissant sur le lopin cylindrique \de telle sorte qu'il tourne sur lui-même et subit suivant ses génératrices diamétralement oppo sées une déformation semblable, en épousant la forme du profil des organes de laminage au fur et à mesure de leur déplacement:
L'appareil est caractérisé en ce qu'il com porte au moins deux organes de laminage semblables, dont les parties coopérantes se déplacent en sens _contraire et à la même vi tesse, ces organes présentant des cannelures de profondeurs variables, débutant pour cha que organe sur une même ligne perpendicu laire au sens de déplacement de cet organe et se terminant à fleur de la surface supé rieure de celui-ci, des organes étant destinés à exercer une pression sur<B>un</B> lopin cylin drique en matière malléable, pris entre eux, de façon à le faire tourner sur lui-même et à lui faire subir, suivant deux génératrices diamétralement opposées, une déformation correspondant au profil des cannelures.
En général les organes de laminage sont des cylindres tournant dans le même sens et dont les axes sont parallèles.
Le dessin annexé représente schématique ment, à titre d'exemple, diverses phases du procédé, et une forme d'exécution d'un appa- ieil pour l'obtention d'un moyeu de bicyclette.
La fig. 1 représente le lopin cylindrique vue de face et en bout; La fig. 2 représente, vu de face et en bout, le moyeu de bicyclette obtenu, selon le procédé, en partant du lopin de la fig. 1; La fig. 3 est une vue schématique en élé vation de deux cylindres lamineurs; La fig. 4 est une vue semblable à la fig. 3, mais à. plus grande échelle et plus dé taillée, le cylindre inférieur étant seulement partiellement représenté;
La fig. 5 est un développement plan de chaque cylindre; La fig. 6 est une coupe longitudinale cor respondante de ce développement; La fig. 7 est une vue en élévation de deux cylindres lamineurs au début d'une opération, le lopin étant inséré entre ces cylindres; La fig. 8 est une vue en coupe perpen diculaire aux axes des cylindres de la. fig. 7; La. fig. 9 est une vue analogue à celle de la fig. 7 montrant les cylindres après une ro tation d'un demi-tour, soit au milieu de l'opé ration de laminage;
La, fig. 10 est une vue analogue à la fig. 7 montrant les cylindres et le lopin à la fin de l'opération; La fig. 11 est une vue en coupe perpen diculaire aux axes des cylindres de la. fig. 10. Les mêmes chiffres ou lettres de référence indiquent dans toutes les figures du dessin des organes semblables.
En référence aux fig. 1 à 6, pour l'ob tention d'un moyeu de bicyclette e, f, <I>g</I> (fig. 2), le lopin cylindrique plein (fig. 1) est de grandeur telle que, d'une part, son vo lume soit égal à celui du moyeu à obtenir et que, d'autre part, son diamètre soit égal au plus grand diamètre du moyeu, soit celui rte deux collerettes e et e'.
Les cylindres lamineurs 1 et 2 sont dis posés dans un même plan et leurs arbres sont parallèles entre eux. La. table de ces cylin dres est entaillée de cinq cannelures i, i', j, j', j2, dont la profondeur est la même au ni veau d'une génératrice B fig. 4, 5 et 6. Cette profondeur est égale à la grandeur a existant entre le plus petit et le plus grand des rayons du moyeu fig. 2. Les cylindres 1 et 2 (fig. 4) présentent une échancrure 1c de profondeur a pratiquée selon une génératrice B.
Cette échancrure permet l'introduction du lopin et le retrait du moyeu terminé d'entre les deux cylindres la- mineurs. Les cannelures de ces cylindres par tent de et se terminent à cette échancrure.
Les cannelures J. J' correspondant aux collerettes e., e' du moyeu ont une profondeur égale sur toute la, circonférence de chaque cy lindre.
Au contraire, les cannelures<I>i, i'</I> corres pondant aux têtes tronconiques g, g' du moyeu diminuent doucement de profondeur à, partir de B jusqu'au secteur III (fig. 4 et 6). Depuis ce point jusqu'au secteur XIZ' la profondeur reste constante.
La cannelure médiane j\ présente une profondeur allant en diminuant, semblable à celle des cannelures i. i' à. partir de la géné ratrice B jusqu'au secteur III, puis cette pro fondeur continue à diminuer gTaduellement jusqu'au secteur XIII et enfin demeure sans changement jusqu'à, l'échancrure k.
Pour l'obtention des troncs de cône des têtes g, g' du moyeu, le fond des cannelures i, i' s'incline graduellement par rapport à. l'axe des cylindres jusqu'à. une valeur corres pondant à l'inclinaison des génératrices des- dits troncs de cônes et la profondeur de ces cannelures augmente pendant tout le secteur XV tout en conservant leur inclinaison cons tante et ensuite cette profondeur ne varie plus jusqu'à l'échancrure 1c.
La fabrication du moyeu en partant du lopin e s'effectue entièrement pendant un tour de rotation complet des cylindres lami- neurs. Au cours de ce tour, le lopin en tra vail accomplit seize révolutions sur lui-même qui correspondent. chacune à. une fraction de circonférence des cylindres marquée de T à XVI aux fil-. 4, 5 et 6. On remarque, sur ces vues, que ces portions de circonférence ne sont pas égales en longueur, elles varient na turellement suivant le diamètre de la partie du moyeu en formation en contact avec les cylindres.
Ces portions vont. en diminuant progressivement pendant les quatorze pre- mières rotations du lopin qui intéressent la formation de la partie cylindrique f du moyeu. La quinzième rotation comporte un plus grand développement sur les cylindres lamineurs, car la partie centrale étant finie, le roulement s'opère alors uniquement sur les têtes tronconiques de la pièce, lorsquelles ont un plus grand diamètre que celui du corps du moyeu, donc un plus grand développe ment.
Enfin le seizième secteur correspond au dernier tour de parachèvement avant que la pièce finie revienne dans le logement cons titué par les échancrures k pour permettre l'évacuation de l'objet terminé et son rempla cement par un autre lopin à travailler.
On voit fig. 5, sur le déiveloppement de la table d'un des cylindres lamineurs, des coupes correspondant aux secteur I, III, VI, XI et XV qui montrent bien le profil des cinq, can nelures dans ces secteurs. En fig. 6, la- par tie hachurée montre le profil en long de la cannelure médiane j= qui façonne la. partie médiane f du moyeu (fig. 2).
Le développement (fig. 5) montre que les cinq cannelures des cylindres 1 et 2I vont en s'écartant d'une façon irrégulière, dès leur origine. Cet écartement se poursuit jusqu'au secteur XTII. Sur les parcours des secteurs XIII et MT, destinés à parachever le travail exécuté jusque là, toutes les, cannelures de viennent parallèles et celles j,. j',. j2 conservent leur parallélisme jusqu'à l'échancrure k.
Au secteur XV la. pression est reprise par le fond clés cannelures <I>i, i</I> sur les têtes g,, g' du moyeu pour leur donner leur conicité, il en résulte que lesdites cannelures<I>i, i'</I> vont en s'élargissant à nouveau et progressivement pendant tout le parcours de ce secteur pour redevenir parallèles sur le dernier parcours XVI destiné au parachèvement de l'ensem ble de la pièce.
Des explications lqui précèdent, en réfé rence à. la fig. 4 du dessin, il résulte que le fond des cannelures j, j est constamment à la même distance du centre de rotation du cy lindre qui les comporte; tandis que -le fond des autres cannelures<I>i, i</I> et j" s'éloigne pro gressivement du centre;
lorsqu'on parcourt la périphérie du cylindre dans le sens de l'ordre numérique des secteurs I à XVI. Les bandes <I>v</I> et<I>v'</I> de la table des cylindres qui sont si tuées de chaque côté des cannelures sont con centriques au fond des cannelures et à une distance égale à a, de ce fond.
Il s'ensuit que pour l'obtention du moyeu (fig. 2) en partant du lopin c (fig. 1), on règle l'écartement entre les deux cylindres la- mineurs 1 et 2, entre les génératrices B pour que cet écartement soit égal au diamètre du lopin (fig. 4) et que par çanséquent la dis tance entre les bandes v et v' de -la table des cylindres soit égale à l'épaisseur de la partie f du moyeu à obtenir. Les cylindres 1 et 2 sont identiquement semblables,.
mais sont pla cés de façon telle que les échancrures trans versales le de section en demi-cercle soient symétriquement opposées et que la courbure de celles-ci ait pour centre commun le centre du lopin c, afin que ce dernier puisse être in troduit entre les cylindres dans l'espace cy lindrique laissé par lesdites échancrures lors qu'elles sont l'une en face de l'autre.
Les deux cylindres lamineurs 1 et 2 étant établis de la manière décrite précédemment sont disposés comme le montrent les fig. 3, et 4, c'est-à-dire les échancrures<I>le</I> l'une en face de l'autre en laissant entre elles l'espace né cessaire à, l'introduction entre les deux cylin dres du lopin c, lequel est poussé en position exactement entre les cannelures j, j\.
Le secteur I est limité par- la génératrice B\ et par celle b, le point médian. entre- ces deux, génératrices est indiqué par a. Pour le lopin c, les points ou génératrices de contact avec les génératrices B des deux: cylindres 1, 2 sont indiquées par<I>m,</I> n.
Les fig. 3, 4, 7 et 8 montrent les cylin dres 1, 2 et le lopin c à la. position de repos correspondant au début de l'opération lorsque le- lopin a. été mis en place dans les échan crures 7e.
Aussitôt -que les cylindres lamineurs sont mis en rotation, dans le même sens, in diqué par les flèches, ils agissent par friction avec pression sur le- lopin c suivant deux- gé nératrices de celui-ci, diamétralement oppo sées.- Si l'on considère seulement les deux génératrices de pression<I>in,</I> ii dudit lopin et les deux génératrices B correspondantes des cylindres 1, 2, lorsque lesdites génératrices B se seront éloignées et auront été remplacées exactement par celles cr,
les génératrices in et ii du lopin se seront remplacées mutuellement. En effet, iii sera. venue en contact avec<I>a.</I> du cylindres 2, tandis que n. sera venue en con tact avec a du cylindre 1. Il s'ensuit. que ce lopin aura effectué un demi-tour de rotation sur place. Les cylindres continuant à tourner, lorsque les génératrices b auront remplacé celles B, le lopin aura effectué un tour com plet et ses génératrices iii., it seront revenues à . leur point de départ.
Pour ce premier tour du lopin, si l'on prend comme exemple la. génératrice m, oii constate qu'elle est d'abord en contact avec le cylindre 1 par la génératrice B, puis qu'elle abandonne tout contact pendant un demi-tour après lequel elle rencontre le cylindre 2: par la génératrice n. Ensuite cette génératrice -iii, reperd contact pendant le deuxième demi-tour après lequel elle rencontre à nouveau le ey- lindre 1 par la, génératrice b.
On conçoit que pendant le contact avec<I>B</I> la, génératrice iii du lopin reçoit la. pression du cylindre 1 mais pas d'empreinte puisque c'est le point de dé part des cannelures j\, ,), j. Au contraire, lorsque 7n rencontre<I>a</I> de 2, elle reçoit de ce cylindre la, pression et simultanément l'em preinte des cannelures telles qu'elles existent en ce point. Quand la même génératrice ni vient ensuite à. nouveau en contact avec le cylindre 1, par la. génératrice b, elle reçoit aussi la pression de celui-ci et simultanément l'empreinte des cannelures en ce point.
Etant donné que la profondeur des canne lures j2. j, ,j va en progressant comme il a été expliqué précédemment, on conçoit que la première empreinte reçue par n de la. part de la génératrice r, du cylindre 2 est faible et que la. deuxième empreinte qui est donnée à la même génératrice Iii. par b du cylindre 1 est plus profonde et un peu plus large.
Ce qui s'est passé pour la. génératrice -in du lopin se passe simultanément pour la, gé nératrice ii diamétralement opposée, et il en a été de même pour tous les points de la cir conférence du lopin, quand ils ont été en con tact avec les point correspondants de la. pé- riphérie du secteur I de chaque cylindre pen dant le premier tour de rotation du lopin qui a lieu pendant la, fraction de tour des cylindres 1, 2, correspondant 'a la. périphérie de chacun desdits secteurs T.
A chaque passage d'un secteur des cylin dres, le lopin effectue un tour et i l'on con sidère toujours les génératrices iit, ii., celles-ci reçoivent des empreintes qui croisent soit en profondeur, soit en largeur, soit en profon deur et largeur, selon les secteurs.
Ainsi dans l'exemple choisi et dessiné, quand les secteurs III travailleront, le façon nage du lopin sera. tel que les têtes<I>g,</I> g\ au ront été amenées au diamètre de la grande base de leur cône et qu'à, partir de ce moment le fond des cannelures correspondantes â, i\ cessera d'exercer sa, pression, mais la,
canne lure j\ continuera. le même cycle dans tout le secteur III et les suivants jusqu'à celui XIII après lequel ladite cannelure j' cessera d'exer cer sa pression ,jusqu'à l'échancrure. k.
Dans le parcours des secteurs XIII et XIV, destinés à. parachever le travail effec tué jusquà la. fin du secteur XII, toutes les cannelures n'exercent pas de pression mais font tourner le lopin par simple friction.
An secteur XV, les cannelures i, i\ recommencent à. exercer leur pression progressive et main tiennent celle-ci pendant tout le parcours du- dit secteur. par leur fond. lequel s'incline, dès le début du secteur, jusqu'à une valeur semblable à. l'inclinaison de la. génératrice du cône des têtes.
Ensuite pendant le parcours au secteur XVI, ces cannelures<I>i,</I> i\ rede- v iennent concentriques et concourent, avec les autres, au .parachèvement général de la pièce.
Quoique le lopin n'ait pas tendance à changer de place pendant sa. rotation, puisque les cylindres tournent à une vitesse identique. il est préférable de disposer de part et d'au tre du lopin deux galets<I>x.,</I> x fig. 8 et 11, pour éviter tout déplacement.
Les cylindres lamineurs pourraient être en nombre supérieur â deux. tous les cylin- dres participeraient progressivement à l'en foncement des empreintes de chaque secteur dans le lopin, proportionnellement à. leur nombre, soit '/3 pour trois cylindres, 1/4 pour quatre et ainsi de suite.
Les cylindres lamineurs pourraient être remplacés par deux tables planes qui seraient en somme le développement de la circonfé- rence des cylindres comme représenté aux fig. 5 et 6. Ces tables constitueraient des coulisseaux qui seraient guidés convenable ment et actionnés de toute manière appro priée pour marcher en sens inverse l'un de l'autre. En outre, les cannelures des organes de laminage au lieu de diminuer irrégMlière- ment de profondeurs, peuvent le faire régu lièrement, afin de constituer une pente pro gressive le long de la table des organes de laminage.