Procédé d'usinage d'un dispositif d'assemblage d'une pièce sur un arbre et dispositif obtenu par la mise en #uvre de ce procédé Les assemblages démontables d'une pièce sur un axe lisse se font le plus souvent par goupilles ou par clavettes. Dans l'assemblage par goupille, on enfile une tige, ordinairement cylindrique ou conique, dans un trou percé dans l'axe et dans la pièce<B>à</B> fixer sur rarbre, cette tige devant être, lorsqu'elle est cylindrique, parfaitement calibrée pour remplir son loge ment, et généralement immobilisée par une vis- arrêtoir.
Dans ce genre d'assemblage, il est évidem ment indispensable de replacer les pièces dans la même position après chaque démontage, si l'on ne veut pas percer un nouveau trou, soit <B>à</B> travers l'axe, soit<B>à</B> travers une partie de la pièce<B>à</B> fixer sur cet axe.
L'assemblage par clavette transversale pré sente les mêmes sujétions que celui par gou pille.
Dans l'assemblage par clavette longitudi nale, ordinairement employé pour la fixation d'un élément rotatif sur son arbre, on utilise trois formes principales<B>:</B> a) Les clavettes évidées dont la face inférieure est concave et épouse la forme cylindrique de l'arbre<B>;</B> elles ne conviennent que pour de faibles efforts<B>à</B> transmettre. <B>b)</B> Les clavettes<B>à</B> méplats dont la face infé- rieure plane repose sur un méplat pratiqué sur l'arbre<B>;</B> elles ne conviennent pas pour les grands efforts. c) Les clavettes encastrées logées dans une rainure longitudinale pratiquée dans l'arbre.
La clavette encastrée convient dans la plu part des cas, mais il est nécessaire d#effectucr un travail d'ajustage délicat et précis pour évi ter tout jeu latéral<B>;</B> en outre, un calage éner gique rend souvent le démontage difficile.
Ces deux derniers cas, qui sont les plus courants, nécessitent par ailleurs un enlèvement de matière sur l'arbre, donc un certain affai blissement local<B>;</B> cet affaiblissement devient considérable dans les assemblages par clavettes transversales qui traversent l'arbre de part en part et qui nécessitent généralement, de ce fait, un accroissement de son diamètre en ce point.
Les inventions décrites dans ce brevet vi sent<B>à</B> éviter ces divers inconvénients.<B>A</B> cet effet, le procédé d'usinage d'un dispositif d'as semblage d'une pièce sur un arbre, comportant, dans ladite pièce, un alésage cylindrique auxi liaire, perpendiculaire<B>à</B> l'alésage principal dans lequel est logé l'arbre et coupant celui-ci tan gentiellement, au moins une clavette cylindrique logée dans ledit alésage auxiliaire et présentant un évidement courbe qui épouse la surface de l'arbre, et des moyens pour exercer sur ladite clavette un effort de traction en prenant appui sur ladite pièce, est caractérisé en ce qu'on usine l'évidement courbe de la clavette par l'opération même d'alésage de la pièce<B>à</B> fixer sur l'arbre,
la clavette étant en place dans la pièce et immobilisée dans celle-ci par serrag ge.
Le dessin annexé illustre,<B>à</B> titre d'exemple, quelques mises en #uvre du procédé reven diqué et diverses formes d'exécution du dispo sitif objet d'une des inventions. La fig. <B>1</B> représente un assemblage simple d'une poulie sur un arbre.
La fig. 2 montre la cale d'assemblage isolée. La fig. <B>3</B> représente l'assemblage d'une pièce constituée de deux parties séparées, se raccordant suivant un plan passant par l'axe de l'arbre.
La fig. 4 est la vue perspective d'une barre en cours d'usinage pour la fabrication de bagues de butées.
La fig. <B>5</B> représente une bague de butée en coupe transversale passant par l'axe de la cale de fixation.
La fig. <B>6</B> est une vue perspective d'un as semblage de deux arbres ou tiges se prolon geant.
La fig. <B>7</B> est une vue perspective d'un as semblage de deux tiges orthogonales.
La fig. <B>8</B> est une vue perspective d'un as- semblage de tig ges suivant une disposition tri- rectangulaire.
La fig. <B>9</B> est une vue en coupe d'un dispo sitif de blocage du chemin intérieur d'un rou lement (le chemin extérieur étant bloqué<B>à</B> la façon (non représentée) d#un arbre ordinaire dans son alésage). La fig. <B>10</B> est une vue de face d'un écrou fileté de blocage de meule sur son arbre. La fig. <B>11</B> est une vue de côté du dispositif susmentionné<B>;</B> et la fig. 12 représente un assemblage de bras de leviers formant manivelle<B>de</B> vilebrequin.
D'après les fig. <B>1</B> et 2, on voit en<B>1 le</B> fût d'une cale présentant, dans sa majeure par tie, une surface latérale cylindrique, la, et comportant un évidement 2 limité par une surface cylindrique concave<B>lb,</B> orthogonale<B>à</B> <I>la,</I> et de rayon égal<B>à</B> celui d'un arbre<B>3,</B> sur lequel doit être assujetti le moyeu 4 d'une poulie 5.
La cale présente une extrémité filetée, lc, recevant un écrou de serrage<B>6,</B> et un contre- écrou <B>6,</B> l'écrou<B>6</B> prenant appui sur un plat 4a du moyeu 4, par l'intermédiaire d'une ron delle<B>7</B> qui peut être lisse, en éventail ou fen due.
Une goupille<B>à</B> haute résistance traverse la cale par un orifice diamétral Id près de l'ex trémité opposée au filet, et assure, avec l'écrou susmentionné, le blocage de la cale sur la pièce qu'elle est destinée<B>à</B> fixer pendant l'opération commune d'alésage du moyeu de la pièce et d'évidage de la cale.
Le dispositif peut jouer un double rôle, lorsque l'organe<B>à</B> assujettir<B>à</B> l'arbre vient de fabrication en deux parties distinctes (fig. <B>3)</B> l6a et l6b, se raccordant suivant un plan<B>17</B> passant par l'axe géométrique de l'arbre.<B>Il</B> est alors possible de réaliser l'assemblage de ces parties entre elles, par l'emploi d'au moins deux cales,<B>18</B> et<B>18',</B> perpendiculaires au plan<B>17,</B> de préférence agissant dans une même section droite, et soumises, par des écrous<B>19</B> et<B>19',</B> <B>à</B> des tractions T<I>et</I> T' de sens opposés. Les deux parties distinctes doivent préalablement être boulonnées entre elles<B>;</B> l'usinage étant ensuite conforme aux indications antérieures.
Dans la fabrication en série de cales (fig. 4), on part d'une barre de diamètre extérieur voulu, dans laquelle on pratique<B>à</B> la fraise une sai gnée longitudinale 20, sur laquelle on perce des logements de cale perpendiculaires, éche lonnés<B>à</B> distances voulues. Les cales, tournées au même diamètre, sont introduites, immobili sées par des goupilles 21, et bloquées par des écrous 22 sur les saignées. La barre ainsi garnie est alésée au diamètre<B>D</B> de l'arbre auquel ces butées sont destinées, et celles-ci, <B>23,</B> sont ensuite obtenues par sciage du tube, suivant des sections droites 24. Les saignées peuvent être remplacées par des logements in dividuels des écrous établis avec des forets spéciaux<B>à</B> fond plat. Les butées pourraient également être de section carrée.
Dans la liaison de deux arbres ou tiges<B>25</B> et<B>26</B> (fig. <B>6)</B> situés dans le prolongement l'un de l'autre, au moyen d'un manchon<B>27</B> (figuré transparent) de préférence<B>à</B> section extérieure carrée pour présenter naturellement les plats nécessaires au serrage des cales,<B>28</B> et<B>29,</B> d'autres cales pouvant être utilisées, en nombre égal sur chaque arbre, pour accroître la sûreté de l'assemblage, et dirigées de préférence sui vant des directions perpendiculaires.
Dans la fig. <B>7,</B> la liaison de deux tiges or thogonales<B>30</B> et<B>31</B> est réalisée au moyen d'un bloc de jonction<B>32.</B> On peut enfin assurer la liaison et la prolongation de tiges cylindriques <B>33-33',</B> 34-34',<B>35-35'</B> dans des directions tri- rectangulaires (fig. <B>8)</B> au moyen d'un bloc de liaison<B>36 ;</B> cette disposition peut trouver son application pour la constitution d'armatures de toutes dimensions, pour les usages les plus variés, par exemple pour un cadre-support sur plancher d'échafaudage pourvu de colliers de serrage coulissant sur des mâts cylindriques.
On peut aussi bien, par l'emploi de pièces assemblées<B>à</B> un arbre, assurer la fixation d'un roulement sur un arbre par serrage bilatéral du chemin intérieur du roulement contre deux manchons fixés<B>à</B> l'arbre par ce mode d'assem blage, comme schématisé sur la fig. <B>9.</B>
On dispose pour cela, de part et d'autre du roulement 40, deux manchons 41 et 42 ayant même diamètre intérieur que l'arbre<B>3,</B> l'un<B>de</B> ces manchons 41 étant immobilisé longitudinalement par une butée 43 conforme au type précédemment décrit, le second man chon 42 étant poussé contre le chemin inté rieur du roulement par une pièce de serrage 44 engagée par filetage sur une seconde butée 45, fixée<B>à</B> l'arbre.
On peut obtenir<B>le</B> serrage désiré de la bague de roulement 40a par rotation de dévis sage de la pièce 44 sur la pièce 45, après quoi on bloque la pièce 44 par cale et on retire la butée auxiliaire 45, par dévissage. <B>Il</B> est évident qu,il ne s'agit<B>là</B> que d'un schéma de principe et que, pratiquement, la disposition adoptée peut être simplifiée, les manchons 41 et 42 pouvant être de simples collets venus d'usinage avec les pièces 43 et 44.
Une liaison d'éléments mâle et femelle file tés est indiquée aux fig. <B>10</B> et<B>11,</B> représentant le dispositif de blocage d'un plateau de meule 46. Un écrou-butée 47 est constitué d'une partie carrée 47a, percée d'un trou fileté<B>47b</B> et destinée<B>à</B> venir s'appliquer contre le plateau <B>à</B> serrer, et d'une partie 47c<B>à</B> six pans, per mettant le serrage<B>à</B> la clé. Deux cales de blocage symétriques 48, 48', dont les surfaces de leurs évidements ont été filetées au cours de l'opération de taraudage de l'écrou, s'appli quent sur la partie 3a filetée de l'arbre<B>3</B> de la meule.
Ces cales sont bloquées par leurs écrous 49 et 49' sur l'arbre<B>3</B> lorsque le serrage du pla teau de meule par l'écrou atteint la valeur désirée.
<B>Il</B> est évident que le mode d'assemblage préconisé offre toute sûreté pour les assem blages de pièces pour arbres rotatifs tournant <B>à</B> très grande vitesse, et ne peut provoquer d'accident par expulsion de l'élément de liai son, comme cela se produit dans beaucoup de dispositifs actuellement utilisés, et se trouve ainsi particulièrement adapté pour les meules et tourets.
La fig. 12 représente un assemblage de deux bras de levier 54 et<B>55 à</B> deux tourillons <B>56</B> et<B>57,</B> et un maneton<B>58,</B> au moyen de quatre éléments de jonction, schématiquement représentés en<B>59, 60, 61, 62,</B> chaque bras de levier jouant<B>à</B> la fois le rôle d'organe mé canique et de cale sur chaque tourillon, et le maneton<B>58</B> jouant le rôle de cale sur chacun des leviers, grâce aux blocs de jonction sus mentionnés et selon la disposition indiquée plus haut.
Dans des cas particuliers de pièces<B>à</B> fixer où il serait peu pratique, du fait de la consti tution ou de la forme<B>de</B> la pièce,- d'engager une goupille dans le fût de la cale -pour l'opé ration d'usinage de l'évidement, on pourra as surer le blocage de la cale au cours de cette opération par le serrage d'écrous aux deux extrémités de la cale, filetée alors primitive- nient <B>à</B> ses deux bouts. Cette disposition d'écrous aux deux extrémités peut également trouver son intérêt pour permettre la conser vation de l'équilibrage d7une pièce ou d'un ensemble tournant.
Bien que la cale doive être généralement en acier pour tous emplois, statiques ou dyna miques, où l'assemblage réalisé doit supporter des couples importants, il est évident que, d!une part, les cales peuvent être constituées par des matériaux différents et, d'autre part, tous les ensembles constitués par des organes ou blocs de liaison pourvus desdites cales, quels que soient les matériaux dont les cales et les blocs puissent être constitués, métaux, bois, matières plastiques, etc., faits de matériaux peu résistants peuvent comporter une armature intérieure plus résistante disposée pour recevoir directement l'effort de traction de l'écrou de blocage et avoir une forme àdaptée pour la répartition de la pression d'adhérence sur l'arbre.
On pourra, dans certains cas particuliers n7exigeant pas un travail d?usinage prohibitif, utiliser des cales dont la surface générale affec- tera,,au lieu d'une forme cylindrique, la forme d7un parallélépipède, la surface de l'évidement de contact restant cylindrique, ce qui ne change rien au résultat qualitatif, mais est susceptible de ]!amplifier par accroissement de la surface de friction. Tel pourra être le cas, en parti culier, dans l'emploi du dispositif pour clés de serrage-de tube où la forme cylindrique du corps de cale né, s'impose pas.
De même, on peut imaginer dans certains cas exceptionnels des cales non orthogonales<B>à</B> l'arbre, sans rien changer au résultat obtenu.