Procédé et appareil pour la fabrication de disques de métal allant en diminuant graduellement d'épaisseur du centre à la périphérie. La présente invention est relative à un procédé et à un appareil pour la fabrication de disques allant en diminuant graduelle ment d'épaisseur du centre à la périphérie.
Le procédé suivant l'invention consiste à réunir face à face plusieurs flans sensible ment carrés, à laminer simultanément les flans ainsi réunis successivement suivant des directions radiales à partir des centres jusqu'aux périphéries desdits flans, puis à séparer les flans laminés.
L'appareil pour la réalisation de ce pro cédé comporte un cylindre lamineur disposé pour coopérer avec un autre cylindre lami- neur, chacun de ces cylindres lamineurs étant muni d'un bloc encastré fixé sur lui et présentant une face de travail triangu laire.
Le procédé et l'appareil suivant l'inven tion permettent d'obtenir plus rapidement et à meilleur marché des disques d'épaisseur variable tels qu'ils ont été définis ci-des sus, le laminage simultané d'un certain nom bre de flans permettant de diminuer la ma nipulation, d'augmenter la vitesse de fabri- cation et de réduire le prix de revient des ,disques.
Sur le dessin annexé, on a représenté, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil suivant l'invention permettant d'obtenir des disques d'épaisseur variable.
La fig. 1 est une vue en élévation de face d'une paire de cylindres coopérants pour laminer les disques d'épaisseur variable; La fig. 2 est une coupe verticale suivant la ligne 2-2 de la fig. 1, montrant les cy lindres dans . la position qu'ils occupent quand les faces de travail commencent à serrer les flans; La fig. 3 est une vue de détail, avec coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 1, montrant un dispositif qui maintient en place les blocs encastrés dans les cylindres; La fig. 4 est une coupe transversale du bloc rapporté suivant la ligne 4-4 de la fig. 1;
La fig. 5 est une coupe transversale du bloc rapporté suivant la ligne 5-5 de la fig. 1; . La fig. 6 est une coupe longitudinale du bloc rapporté suivant la ligne 6-6 de la fig. 1; La fig 7 est une vue en plan de l'un des flans dont on tire, par laminage, des dis ques d'épaisseur variable; La fig. 8 est une vue en plan représen tant le flan à la fin de la première passe; La, fig. 9 est une coupe suivant la ligne 9-9 de la fig. 8 d'une paire de flans à. la fin de la première passe;
La fig. 10 est une vue en plan d'un flan à la fin de la deuxième passe; La fig. 11 est une coupe d'une paire de flans suivant la ligne 11-11 de la fig. 10; La fig. 12 est une vue en plan d'un flan à la fin de la troisième passe; La fig. 13 est une vue en plan d'un flan à la fin de la quatrième passe.
Les mêmes nombres désignent les .mêmes parties sur les différentes figures du dessin et les coupes sont faites en regardant dans la direction des flèches placées aux extré mités des lignes de coupe.
L'appareil représenté comporte un cylin dre lamineur pour disques d'épaisseur va riable, dans le corps duquel est encastré et rigidement fixé un bloc présentant une face de travail qui presse le flan et oblige le métal de ce dernier à se placer de manière que le flan aille en s'amincissant graduelle ment vers ses bords et que son contour prenne une forme voisine de celle d'un cer cle. On a constaté qu'il était désirable d'uti liser un bloc encastré trempé constitué,, par exemple, par de la fonte trempée; en effet, le bloc encastré est amené à exercer pendant le fonctionnement de l'appareil une pression considérable à laquelle ce perfectionnement lui permet de résister avec plus de succès.
Ce bloc encastré présente une face de travail qui ressemble beaucoup à celle qui était formée sur le cylindre dans les ma chines connues de ce genre. On a toutefois constaté qu'avec la face de travail de ces machines il se formait dans les disques de légères arêtes radiales; la suppression de ces arêtes<I>peut</I> être obtenue ici en donnant une légère concavité à la face triangulaire clé travail, de manière que les parties de cette face situées le long de la ligne centrale dé terminée par l'intersection d'un plan perpen diculaire à l'axe du cylindre avec ladite face de travail soient plus rapprochées de l'axe du cylindre que les parties latérales de cette même face de travail. En d'autres termes, les parties centrales de la face de travail sont meulées de manière à être légèrement au-dessous des parties latérales.
Le cylindre est garni d'une paire de col liers, et le corps du cylindre, qui est situé entre ces colliers et qui reçoit le bloc encas tré. est excentré par rapport à l'axe du cy lindre. Normalement, les colliers des cylin dres respectifs du laminoir roulent l'un sur l'autre et l'excentricité des corps des cylin dres laisse entre ces derniers un espace dans lequel on peut engager les flans à certains moments de la révolution des cylindres.
Quand on fait tourner les cylindres, les faces de travail des blocs encastrés mordent sur les flans qui ont<I>été</I> ainsi engagés entre les cylindres et séparent les cylindres de sorte que les colliers sont écartés l'un de l'autre et que la pression est transmise d'un cylin dre à l'autre par les faces de travail en tra versant les flans entre ces dernières. La forme de ces. faces de travail et la pression (le laminage ainsi exercée sur les flans pro voquent un étalement du métal qui donne au contour de chaque flan une forme sen siblement circulaire et diminue l'épaisseur des parties extérieures du flan.
Pour réaliser cette diminution d'épaisseur des flans, les faces de travail sont excentrées, autrement dit, la, distance qui sépare la face de travail triangulaire de l'axe du cylindre va en aug mentant à partir du sommet de cette face jusqu'à sa base.
Le procédé consiste encore à prendre un certain nombre de flans carrés de section transversale uniforme réuni; pour former ce qu'on peu appeler un ,jeu de flans et à sou mettre ledit jeu à. une série d'opérations de laminage effectuées suivant un certain nom- bre de directions différentes entre les cylin dres conformés; ces opérations ont pour ré sultat d'obliger les contours des flans car rés à prendre une forme sensiblement cir culaire et de donner aux flans, vers l'exté rieur, une diminution d'épaisseur uniforme et symétrique par rapport à leurs centres. Les flans sont de préférence chauffés au rouge sombre avant d'être soumis à l'opération du laminage.
L'appareil représenté est un la minoir comportant deux cylindres de cons truction identique tels que ceux qui ont été décrits plus haut, chacun desdits cylindres présentant une surface de travail excentrée concave et triangulaire. Si l'on se propose de laminer simultanément deux flans ou davantage au moyen de cet appareil, on en gage un jeu formé de deux flans ou plus entre les cylindres,@de manière que les faces de travail du cylindre agissent sur les faces opposées du jeu en question en amincissant tous les flans en, même temps du centre à la périphérie. Ces flans peuvent être ensuite séparés et parachevés.
Les cylindres coopé rants sont montés dans un bâti et entraînés, et<B>la</B> cylindre supérieur est soumis à une pression, le tout conformément à la pratique adoptée dans l'industrie du laminage.
Sur le dessin, on a représenté les cylin dres de laminoir 10 dont chacun présente un corps 12 excentré par rapport à l'axe du cylindre et des colliers cylindriques 11 placés à l'extrémité dudit corps. Ces cylindres sont montés dans un bâti et entraînés et une pression leur est appliquée conformé ment à la manière adoptée dans la pratique du laminage (ces détails ne sont pas figurés). Le corps 12 de chaque cylindre présente un creux 13 dans lequel est .fixé rigidement un bloc encastré 14. Dans ce cas particulier, ce bloc encastré est maintenu en place par des blocs 15 qui débordent sur le bloc et sont fixés sur le corps 12 du cylindre par des boulons 16. Une partie de chacun de ces blocs encastrés fait saillie de manière à for mer une face de travail en avant du corps 12<B>du</B> cylindre.
Ces blocs encastrés sont, de préférence, en fonte trempée, de manière à pouvoir résister avec succès à la très grande pression exercée sur eux au cours de leur fonctionnement. La face de travail du bloc encastré comprend, d'une part, le som met 17 qui est disposé de manière à mordre sur les parties centrales du flan et à le saisir solidement dès qu'il est engagé entre les cylin dres et, d'autre part, une partie centrale 18 sensiblement triangulaire ou en forme de secteur (c'est la partie limitée par les lignes en trait mixte sur la fig. 1). Cette partie 18 est légèrement concave ainsi qu'on l'expli quera plus complètement par la suite; elle est .
entourée par des bords taillés en biseau 19 et 20, ainsi qu'on peut le voir sur les fig. 1, 4 et 5. Les parties biseautées 19 et 20 di minuent la compression au voisinage des bords des surfaces sur lesquelles an agit et contribuent à supprimer les arêtes à cet en droit comme le montre clairement la fig. 2. Le bloc 14 est encastré dans le corps 12 du cylindre de manière que sa face de travail fasse légèrement saillie sur la surface cy lindrique formant le contour des deux col liers aux extrémités du cylindre.
De plus, le bloc encastré 14 est placé dans le cylindre de manière que sa face de travail soit excen trée par rapport à l'axe du cylindre et que la .distance qui sépare cet axe de la face de travail aille en augmentant à partir de la région 17 jusqu'au commencement de la par tie biseautée 20. Le bloc encastré est bi seauté en 22 sur le bord antérieur du som met 17 et une encoche centrale -21 est mé nagée pour recevoir l'extrémité des pinces dont -on se sert pour engager les flans en tre les cylindres. Les biseaux 22 suppriment sur le bloc encastré tous les coins à angle aigu qui pourraient accrocher les pinces au moment du retrait de ces dernières.
Comme on l'a indiqué ci-dessus, la par tie en forme de secteur 18 de la face de. tra vail triangulaire présente une légère conca vité par rapport à un axe dirigé transver salement par rapport à l'axe du cylindre.
Sur les fig. 4 et 5, cette concavité est me surée par l'écartement existant entre la sur face supérieure de la partie 18 et la ligne droite C-C. Les deux vues des fig. 4 et 5 sont quelque peu schématiques, la concavité ayant été quelque peu exagérée de façon à être rendue plus apparente. Théoriquement la face de travail du bloc encastré devrait for mer le complément d'un secteur du disque d'épaisseur variable de sorte que si ledit sec teur était appliqué sur la.
surface de tra vail de manière à envelopper cette dernière, la surface extérieure du secteur serait elle même cylindrique et aurait même axe que le cylindre. Le disque est aminci symétri quement autour de son centre de manière qu'en tous ses points situés à des distances radiales égales du centre, l'épaisseur du di>- que soit la même et que cette épaisseur di minue uniformément du centre vers la péri phérie le long de chaque rayon. Pour que la forme de, la face de travail corresponde exactement à un secteur du disque achevé, tous les points de la face de travail situés à des distances égales du, sommet de cette face devraient être équidistants de l'axe du cylindre.
L'invention consiste à réaliser ap proximativement cette condition dans la face de travail. Dans le cylindre employé dans l'ancienne machine, cette condition n'était pas exactement remplie, car tous les points d'une ligne déterminée par l'intersection d'un plan radial contenant l'axe du cylindre avec la face de travail étaient situés à égale dis tance de l'axe du cylindre. Par suite, dans cette disposition ancienne du cylindre, les parties centrales de la. face de travail étaient plus éloignées de l'axe du cylindre qu'elles n'auraient dû l'être pour être exactement complémentaires d'un secteur du disque d'é paisseur variable.
On s'est rapproché de la forme théorique de la face de travail en meu lant la partie centrale 18 de celle-ci comme on l'a représenté sur les fig. 4 et 5. Sur la fig. 13, on a représenté, en plan, un dis que d'épaisseur variable terminé, et les lignes XZX et XYX de cette figure vont aider à faire comprendre la formation de la face de travail. Comme le disque est aminci symétriquement, l'épaisseur du disque est la même en tous les points situés le long de l'arc XYX, et le disque est plus mince au point X qu'au point Z et si l'on suit la ligne XZX, l'épaisseur du disque augmente de X à. Z pour diminuer de Z à X.
Le bloc 14 reçoit d'abord une face de travail triangu- laircl ayant la forme d'une portion de sur face cylindrique. Le bloc est mis en place dans le corps 12 du cylindre de manière que l'axe de cette surface cylindrique soit ex térieur à l'axe du cylindre, ce qui fait que la surface cylindrique est excentrée par rap port à l'axe du cylindre.
Toutefois, avant la mise en place du bloc dans le cylindre, cette surface partiellement cylindrique est meu lée de manière à . devenir légèrement concave comme le montrent les fig. 4 et 5, la sur face 18 s'écartant vers l'intérieur vers la ligne centrale, laquelle correspond à la ligne de coupe 2-2, pour s'incliner ensuite vers l'extérieur à partir de cette ligne vers le bord de la partie 18.
Au point D (fig. 4), la dis tance qui sépare la: ligne C-C de la face de travail est égale à la différence entre les épaisseurs du disque aux points Y et Z (fig. 13), en admettant que la ligne XZX soit à une distance du centre du disque correspon dant à la distance qui sépare la ligne de coupe 4-4 du sommet de la face de tra vail triangulaire (fi-. 1); de même la dis tance entre la ligne C-C et la face 18 au point E (fig. 4) est égale à la différence entre les épaisseur du disque en Z' et Y (fig. 13).
De même, la distance entre la. ligne C-C et la face 18 au point I' (fig. 5) est égale à la différence entre les épaisseurs du disque aux pointa T et S (fig. 13), en sup posant que la ligne RTR corresponde à la ligne de coupe 5-5 de la fig. 1. Les exem ples qui précèdent montrent clairement la formation de la partie 1.8 de la face de tra vail. Toutefois, l'invention n'est nullement limitée à, la formation d'une face de travail exactement conforme à la théorie.
Dans la pratique, on pense que les meilleurs résultats seront obtenus au moyen de cylindres ayant des faces de travail présentant une concavité légèrement inférieure à celle qui a été indi quée plus haut; une telle organisation ren- trerait, bien entendu, dans le cadre de l'in vention.
Des cames convenables 23 peuvent être rigidement fixées dans les colliers 11 de manière à agir l'une sur l'autre, quand le collier tourne, pour supprimer la pression sur les flans quand ceux-ci sortent d'entrè les cylindres.
Les fig. 7 à 13 inclusivement représen tent les flans aux différentes phases de leur fabrication. Le flan 24 qui est représenté sur la fig. 7 est un flan carré d'épaisseur uniforme. Ce flan est percé d'un trou cen tral 25 pour la commodité de sa manaeuvre. Deux de ces flans 2,4, de préférence chauf fés au rouge sombre, sont placés l'un sur l'autre de manière à, former ce que l'on peut appeler un jeu de flans, et sont saisis pa.un instrument convenable, tel que les pinces 30, lesquelles peuvent être munies d'un doigt traversant les trous 25.
Quand les cylindres occupent la position pour laquelle les blocs encastrés sont situés sur les côtés opposés des cylindres, l'excentricité des corps de cylin dre laisse entre ces derniers un espace dans lequel l'ouvrier engage les deux flans comme le montre la fig. 2. Quand les cy lindres tournent dans le sens indiqué par les flèches de la fig. 2, les blocs encastrés vien nent, en tournant, l'un en face de l'autre et les parties 17 des faces de travail de ces blocs saisissent les parties centrales des flans situées autour des trous 25.
Les cylindres continuant à tourner, les faces de travail triangulaires 18 compriment les flans et en même temps les chassent hors des cylindres. Le résultat de cette opération est que les deux flans reçoivent approximativement la forme représentée sur la ligne & qui mon tre l'un des côtés du flan transformé par laminage en un secteur 26. Les' flans, tou jours tenus au .moyen des pinces, reçoivent un mouvement de rotation de 180 , puis sont de nouveau engagés entre les cylindres de manière que les faces de travail agissent. une fois de plus sur les flans en laminant les extrémité opposées des flans suivant le secteur 2-7.
On fait ensuite tourner les flans de 90 et on les lamine du centre vers l'ex térieur pour former le secteur aminci 29. On voit que ces différentes passes des flans en tre les cylindres obligent les contours des flans à prendre une forme à peu près circu laire et que les flans sont amincis unifoTmé- ment et symétriquement par rapport au cen tre. Les disques du jeu peuvent maintenant être séparés et ébarbés.
L'excès de métal qui a été .étalé d'un côté pour produire la différence d'épaisseur est -déplacé vers la pé riphérie du flan et donne à cette dernière une forme à peu près circulaire de sorte que la quantité de métal qui reste à enlever pour parachever le disque est bien moins considé rable que dans le cas où l'on doit découper un disque circulaire dans un .flan carré. Il ,résulte de ce qui précède que le procédé dé crit ici pour former un disque allant en s'amincissant vers les bords donne lieu à une économie considérable de métal.
En. utilisant l'appareil décrit pour obte nir par laminage des disques allant en s'a mincissant vers l'extérieur il est possible d'augmenter la vitesse de fabrication de ces disques et de diminuer leur prix de revient pourvu que l'on puisse laminer deux flans à la fois. En outre, cet appareil n'est pas aussi coûteux à construire que les machines anciennes parce que les faces de travail qui doivent être formées avec précision et avec soin sont ménagées sur des blocs rapportés qui peuvent être séparés des cylindres et sont rigidement fixés en place sur ces derniers.
Cet appareil permet également d'utiliser des blocs encastrés trempés qui résistent avec succès aux fortes-pressions mises en jeu. La disposition des cylindres comportant des col liers et un corps de cylindre excentré faci lite l'amenée des flans aux cylindres et le montage des pièces rapportées dans ces der niers. L'utilisation de pièces encastrées mu nies de faces de travail triangulaires con caves telles que celles .qu'on a décrites sup prime les arêtes radiales qui se formaient jusqu?à présent dans les disques au cours du laminage et rend inutile un nouveau lami nage des disques pour parachever ces der- nier..
L'appareil qui vient d'être décrit per met d'obtenir des disques plus parfaits et de les fabriquer plus rapidement que cela n'était possible avec les anciennes machines.
On voit que le procédé pour le laminage des disques amincis vers l'extérieur, qui a été décrit plus haut, rend bien plus expé ditive et bien moins coûteuse la fabrication de ces disques, pourvu qu'on lamine un jeu formé de plusieurs flans au lieu de ne la miner qu'un seul flan. L'ouvrier peut ainsi, dans un temps déterminé, laminer un plu grand nombre de disques avec une seule ma chine avec des résultats très parfaits.
A method and apparatus for the manufacture of metal discs gradually decreasing in thickness from the center to the periphery. The present invention relates to a method and an apparatus for the manufacture of discs gradually decreasing in thickness from the center to the periphery.
The method according to the invention consists in bringing together several substantially square blanks face to face, in simultaneously rolling the blanks thus joined successively in radial directions from the centers to the peripheries of said blanks, then in separating the laminated blanks.
The apparatus for carrying out this process comprises a rolling roll arranged to cooperate with another rolling roll, each of these rolling rolls being provided with a recessed block fixed to it and having a triangular working face.
The method and apparatus according to the invention make it possible to obtain more quickly and more cheaply disks of variable thickness as defined above, the simultaneous rolling of a certain number of blanks. making it possible to reduce handling, increase the speed of manufacture and reduce the cost price of the discs.
In the accompanying drawing, there is shown, by way of example, an embodiment of the apparatus according to the invention making it possible to obtain disks of variable thickness.
Fig. 1 is a front elevational view of a pair of cooperating rolls for rolling discs of varying thickness; Fig. 2 is a vertical section taken along line 2-2 of FIG. 1, showing the cylinders in. the position they occupy when the working faces begin to clamp the blanks; Fig. 3 is a detail view, with section taken along line 3-3 of FIG. 1, showing a device which holds in place the blocks embedded in the cylinders; Fig. 4 is a cross section of the insert taken along line 4-4 of FIG. 1;
Fig. 5 is a cross section of the insert taken along line 5-5 of FIG. 1; . Fig. 6 is a longitudinal section of the insert along the line 6-6 of FIG. 1; FIG. 7 is a plan view of one of the blanks from which, by rolling, disks of variable thickness are obtained; Fig. 8 is a plan view showing the blank at the end of the first pass; The, fig. 9 is a section taken along line 9-9 of FIG. 8 from a pair of blanks to. the end of the first pass;
Fig. 10 is a plan view of a blank at the end of the second pass; Fig. 11 is a section through a pair of blanks taken along line 11-11 of FIG. 10; Fig. 12 is a plan view of a blank at the end of the third pass; Fig. 13 is a plan view of a blank at the end of the fourth pass.
Like numbers denote the same parts in the different figures of the drawing and the sections are made looking in the direction of the arrows placed at the ends of the section lines.
The apparatus shown comprises a rolling cylinder for disks of varying thickness, in the body of which is embedded and rigidly fixed a block having a working face which presses the blank and forces the metal of the latter to be placed so that the blank gradually tapers towards its edges and its outline takes a shape similar to that of a circle. It has been found desirable to use a hardened recessed block made, for example, of hardened cast iron; in fact, the built-in unit is required to exert a considerable pressure during the operation of the apparatus, which this improvement enables it to withstand more successfully.
This recessed block has a working face which closely resembles that which was formed on the cylinder in known machines of this kind. However, it has been observed that with the working face of these machines, slight radial ridges are formed in the discs; the removal of these edges <I> can </I> be obtained here by giving a slight concavity to the triangular key work face, so that the parts of this face located along the center line defined by the intersection of 'a plane perpendicular to the axis of the cylinder with said working face are closer to the axis of the cylinder than the lateral parts of this same working face. In other words, the central parts of the working face are ground so as to be slightly below the side parts.
The cylinder is lined with a pair of collars, and the cylinder body, which is located between these collars and which receives the flush mount. is eccentric with respect to the axis of the cylinder. Normally, the collars of the respective rolls of the rolling mill roll over one another and the eccentricity of the bodies of the rolls leaves between them a space in which the blanks can be engaged at certain times of the revolution of the rolls.
When rotating the cylinders, the working faces of the recessed blocks bite on the blanks which have <I> been </I> thus engaged between the cylinders and separate the cylinders so that the collars are spread apart from one of the cylinders. other and that the pressure is transmitted from one cylinder to the other by the working faces by crossing the blanks between them. The shape of these. working faces and the pressure (the rolling thus exerted on the blanks causes a spreading of the metal which gives the outline of each blank a substantially circular shape and reduces the thickness of the outer parts of the blank.
To achieve this reduction in the thickness of the blanks, the working faces are eccentric, in other words, the distance which separates the triangular working face from the axis of the cylinder increases from the top of this face to its base.
The method further consists of taking a number of square blanks of uniform cross section united; to form what we can call a game of blanks and to put said game to. a series of rolling operations carried out in a number of different directions between the shaped rolls; these operations result in forcing the contours of the blanks because res to take a substantially circular shape and to give the blanks, outwardly, a uniform and symmetrical reduction in thickness with respect to their centers. The blanks are preferably heated to dark red before being subjected to the rolling operation.
The apparatus shown is a minoir comprising two cylinders of identical construction such as those described above, each of said cylinders having a concave and triangular eccentric working surface. If it is proposed to laminate two or more blanks simultaneously by means of this apparatus, a clearance of two or more blanks is pledged between the rolls, so that the working faces of the roll act on the opposite faces of the roll. game in question by thinning all the blanks at the same time from the center to the periphery. These blanks can then be separated and completed.
The cooperating rolls are mounted in a frame and driven, and the upper roll is subjected to pressure, all in accordance with the practice adopted in the rolling industry.
In the drawing, there is shown the rolling mill rolls 10, each of which has a body 12 eccentric relative to the axis of the roll and cylindrical collars 11 placed at the end of said body. These rolls are mounted in a frame and driven and pressure applied to them in accordance with the manner adopted in rolling practice (these details are not shown). The body 12 of each cylinder has a hollow 13 in which is rigidly fixed a recessed block 14. In this particular case, this recessed block is held in place by blocks 15 which protrude onto the block and are fixed to the body 12 of the cylinder. cylinder by bolts 16. A part of each of these recessed blocks protrudes so as to form a working face in front of the body 12 of the cylinder.
These embedded blocks are preferably made of hardened cast iron, so as to be able to successfully resist the very great pressure exerted on them during their operation. The working face of the recessed block comprises, on the one hand, the som met 17 which is arranged so as to bite on the central parts of the blank and to grip it firmly as soon as it is engaged between the cylinders and, of on the other hand, a central part 18 which is substantially triangular or in the form of a sector (this is the part limited by the dashed lines in FIG. 1). This part 18 is slightly concave as will be explained more fully below; she is .
surrounded by bevelled edges 19 and 20, as can be seen in FIGS. 1, 4 and 5. The bevelled parts 19 and 20 reduce the compression in the vicinity of the edges of the surfaces on which an acts and help to remove the edges at this right as clearly shown in FIG. 2. The block 14 is embedded in the body 12 of the cylinder so that its working face protrudes slightly from the cylindrical surface forming the outline of the two collars at the ends of the cylinder.
In addition, the recessed block 14 is placed in the cylinder so that its working face is eccentric with respect to the axis of the cylinder and that the distance which separates this axis from the working face increases from the region 17 to the beginning of the bevelled part 20. The recessed block is angled at 22 on the front edge of the top 17 and a central notch -21 is provided to receive the end of the pliers from which -on is is used to engage the blanks between the cylinders. The bevels 22 remove from the recessed block all the sharp-angled corners which could catch the clamps when the latter are removed.
As indicated above, the sector-shaped portion 18 of the face of. triangular work has a slight concavity with respect to an axis directed transversely with respect to the axis of the cylinder.
In fig. 4 and 5, this concavity is measured by the distance between the upper surface of part 18 and the straight line C-C. The two views of fig. 4 and 5 are somewhat schematic, the concavity having been somewhat exaggerated so as to be made more apparent. Theoretically, the working face of the embedded block should form the complement of a sector of the disc of variable thickness so that if said sector were applied to the.
working surface so as to envelop the latter, the outer surface of the sector would itself be cylindrical and would have the same axis as the cylinder. The disc is thinned symmetrically around its center so that at all its points located at equal radial distances from the center, the thickness of the di> - is the same and this thickness decreases uniformly from the center to the peri pheria along each ray. In order for the shape of the working face to exactly match a sector of the completed disc, all points on the working face located at equal distances from the apex of that face should be equidistant from the axis of the cylinder.
The invention consists in achieving this condition ap proximately in the working face. In the cylinder used in the old machine, this condition was not exactly fulfilled, because all the points of a line determined by the intersection of a radial plane containing the axis of the cylinder with the working face were located at equal distance from the axis of the cylinder. Consequently, in this old arrangement of the cylinder, the central parts of the. working face were further from the axis of the cylinder than they should have been to be exactly complementary to a sector of the disc of variable thickness.
We approached the theoretical shape of the working face by grinding the central part 18 of the latter as shown in FIGS. 4 and 5. In fig. 13, there is shown, in plan, a finished variable thickness dis that, and the lines XZX and XYX of this figure will help to understand the formation of the working face. As the disc is symmetrically thinned, the thickness of the disc is the same at all points along the arc XYX, and the disc is thinner at point X than at point Z and if we follow the line XZX, the thickness of the disc increases from X to. Z to decrease from Z to X.
Block 14 first receives a triangular working face in the shape of a portion of the cylindrical face. The block is placed in the body 12 of the cylinder so that the axis of this cylindrical surface is outside the axis of the cylinder, so that the cylindrical surface is eccentric with respect to the axis of the cylinder. .
However, before the block is placed in the cylinder, this partially cylindrical surface is ground so as to. become slightly concave as shown in fig. 4 and 5, the surface 18 parting inwards towards the center line, which corresponds to the cutting line 2-2, to then slope outwards from this line towards the edge of the part 18.
At point D (fig. 4), the distance separating the: line CC from the working face is equal to the difference between the thicknesses of the disc at points Y and Z (fig. 13), assuming that the line XZX either at a distance from the center of the disc corresponding to the distance which separates the cut line 4-4 from the apex of the triangular working face (fig. 1); likewise the distance between line C-C and face 18 at point E (fig. 4) is equal to the difference between the thickness of the disc in Z 'and Y (fig. 13).
Likewise, the distance between the. line CC and face 18 at point I '(fig. 5) is equal to the difference between the thicknesses of the disc at points T and S (fig. 13), assuming that line RTR corresponds to cut line 5 -5 of fig. 1. The above examples clearly show the formation of part 1.8 of the working face. However, the invention is in no way limited to the formation of a working face exactly in accordance with the theory.
In practice, it is believed that the best results will be obtained by means of rolls having working faces exhibiting a slightly lower concavity than that indicated above; such an organization would, of course, come within the scope of the invention.
Suitable cams 23 may be rigidly fixed in the collars 11 so as to act on each other, when the collar rotates, to relieve the pressure on the blanks as they exit from the cylinders.
Figs. 7 to 13 inclusive represent the blanks at the various stages of their manufacture. The blank 24 which is shown in FIG. 7 is a square blank of uniform thickness. This blank is pierced with a central hole 25 for the convenience of its operation. Two of these blanks 2, 4, preferably heated to dark red, are placed on top of each other so as to form what may be called a set of blanks, and are picked up by a suitable instrument. , such as the clamps 30, which can be provided with a finger passing through the holes 25.
When the cylinders occupy the position for which the recessed blocks are located on the opposite sides of the cylinders, the eccentricity of the cylinder bodies leaves between them a space in which the worker engages the two blanks as shown in fig. 2. When the cylinders turn in the direction indicated by the arrows in fig. 2, the recessed blocks come, by rotating, one opposite the other and the parts 17 of the working faces of these blocks grip the central parts of the blanks located around the holes 25.
As the rolls continue to rotate, the triangular working faces 18 compress the blanks and at the same time force them out of the rolls. The result of this operation is that the two blanks receive approximately the shape shown on the line & which shows one of the sides of the blank transformed by rolling into a sector 26. The blanks, still held by means of the grippers, receive a rotational movement of 180, then are again engaged between the rolls so that the working faces act. once more on the blanks by rolling the opposite ends of the blanks along sector 2-7.
The blanks are then rotated by 90 and they are rolled from the center outwards to form the thinned sector 29. It can be seen that these different passes of the blanks between the cylinders force the contours of the blanks to take an approximately shape. circular and that the blanks are thinned uniformly and symmetrically with respect to the center. Game discs can now be separated and trimmed.
The excess metal which has been spread on one side to produce the difference in thickness is moved to the periphery of the blank and gives the latter a roughly circular shape so that the amount of metal which remains to remove to complete the disc is much less important than in the case where one must cut a circular disc in a square. It follows from the foregoing that the process described here for forming a disc tapering towards the edges results in a considerable saving of metal.
In. using the apparatus described to obtain by rolling discs going thinning outwards, it is possible to increase the speed of manufacture of these discs and to reduce their cost price provided that it is possible to roll two blanks at a time. In addition, this device is not as expensive to build as older machines because the working faces which must be precisely and carefully formed are provided on inserts which can be separated from the cylinders and are rigidly fixed in place. on these.
This device also makes it possible to use hardened recessed blocks which successfully withstand the high pressures involved. The arrangement of the cylinders comprising collars and an eccentric cylinder body facilitates the supply of the blanks to the cylinders and the assembly of the cylinders. parts reported in these latest. The use of recessed parts with convex triangular working faces, such as those described above, eliminates the radial ridges which hitherto formed in the discs during rolling and makes further laminating unnecessary. discs to complete these last.
The apparatus which has just been described makes it possible to obtain more perfect discs and to manufacture them more quickly than was possible with the old machines.
It can be seen that the process for the rolling of thinned discs outwardly, which was described above, makes the manufacture of these discs much more expeditious and much less expensive, provided that a set formed of several blanks is rolled at the same time. instead of undermining only one blank. The worker can thus, in a determined time, laminate a greater number of discs with a single machine with very perfect results.