Procédé de fabrication d'un palier à roulement et appareil pour la mise en #uvre de ce procédé Le présent brevet comprend un procédé de fabri cation d'un palier à roulement, dans lequel on forme une des bagues du palier sans tailler sa matière en forçant l'autre bague contre des organes de roule ment disposés entre les bagues. Il comprend égale ment un appareil pour la mise en #uvre de ce pro cédé.
Le procédé que comprend le brevet est caracté risé en ce qu'on assemble les bagues avec un certain jeu en disposant les organes de roulement entre la bague intérieure comportant une gorge circonféren- tielle et la bague extérieure comportant une gorge in térieure, et l'on force ces. bagues assemblées à travers un orifice conique d'une matrice pour contracter circonférentiellement la bague extérieure tout en faisant tourner en même temps l'une des bagues,
de manière à conformer régulièrement et exactement les gorges des deux bagues aux profils des organes de roulement.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une mise en #uvre du procédé objet d'une des inventions et représente, à titre d'exemple également, un appa reil pour la mise en #uvre de ce procédé et des variantes.
La fig. 1 est une coupe verticale de l'appareil. La fig. 2 est une coupe semblable à la fig. 1, montrant certains organes dans une autre position.
La fig. 3 est une coupe axiale, à plus grande échelle, d'un palier terminé obtenu avec cet appareil. La fig. 4 est une coupe verticale partielle, à plus grande échelle, illustrant une phase intermédiaire du fonctionnement de l'appareil.
La fig. 5 est une vue par-dessous d'un élément représenté à la fig. 4. La fig. 6 est une coupe axiale d'un autre élément représenté à la fig. 4.
La fig. 7 est une vue en plan de l'élément repré senté à la fig. 6.
Les fig. 8 à 11 correspondent aux fig. 4 à 7 et montrent une première variante.
La fig. 12 est une coupe partielle, correspondant à la fig. 4, et montre une seconde variante.
Dans la fabrication des paliers à roulement, par exemple des roulements à billes, la bague intérieure 1 (fig. 6 et 7) de chaque palier est initialement usinée à la cote dans une matière ductile qui peut être de l'acier, et elle comporte une gorge périphérique 2 de section transversale semi-circulaire correspondant à celle des billes 8 du palier, un alésage axial 3 et un contre-alésage conique 4 à une de ses extrémités, l'axe de ce contre-alésage étant légèrement excentré par rapport à l'axe principal de la bague. On remar quera qu'on donne au contre-alésage une pente très prononcée pour une raison expliquée par la suite.
En revanche, la bague extérieure 5 du palier est usinée initialement à un diamètre au-dessus de la cote dans une matière analogue et elle comporte une gorge inté rieure 6 de section transversale arrondie, dont la courbure est approximativement celle des billes 8..
Le diamètre de l'ouverture de la bague extérieure 5 est plus grand à son extrémité supérieure 7 qu'à son extrémité inférieure, de sorte que, lorsque la bague intérieure 1 est disposée à l'intérieur de la bague extérieure 5 comme représenté à la fig. 4, l'intervalle annulaire obtenu est suffisamment important pour qu'on puisse introduire les billes 8 après l'assemblage des éléments du palier, pour terminer ce dernier.
L'appareil représenté aux fig. 1 à 4 destiné à former des paliers assemblés avec un certain jeu est constitué par une presse comprenant un porte- manchon supérieur 10 et un coulisseau inférieur 11 qui peut se déplacer verticalement par rapport au porte-manchon, grâce, par exemple, à un cylindre hydraulique (non représenté), quoiqu'on puisse inver ser cette disposition si on le désire ou si on le trouve plus commode.
Le porte-manchon 10 présente une ouverture 12 dans laquelle est engagée l'extrémité supérieure de plus grand diamètre d'un manchon 13 dont une joue 14 est fixée au porte-manchon par des vis 15. Le manchon porte des roulements à billes 16 et 17 placés dans des évidements 18 et 19 pratiqués respectivement à la partie supérieure et à la partie inférieure du manchon et dans lesquels tourne une broche 20 à l'extrémité supérieure saillante de la quelle est fixée une poulie 21 formant un volant pouvant être entraîné en rotation à une vitesse élevée par une courroie 22 à partir d'un dispositif de force motrice tel qu'un moteur électrique (non représenté).
Dans l'extrémité inférieure de la broche 20 est vissé un élément d'entraînement 23 comportant, sous un collet coaxial 24, une tête sphérique 25 comprenant une partie intermédiaire conique 26 dont la section diminue vers le bas et dont l'axe est légèrement décalé par rapport à l'axe de la broche d'une distance <B><I>d</I></B> (fig. 4) correspondant à la distance<I>d</I> (fig. 6 et 7) dont le contre-alésage conique 4 de la bague inté rieure 1 du palier est excentré.
Le coulisseau 11 de l'appareil présente une ouverture 30 et, sur ce cou- lisseau, est montée rigidement fixée, par des vis 31, une matrice 32 comportant un bossage cylindrique 33 faisant saillie vers le haut sur lequel est ajustée une plaque 35 à rebord formant un chapeau. Une ouverture 36 de la plaque 35 est d'un diamètre tel qu'elle reçoit étroitement la bague extérieure 5 d'un palier, comme clairement illustré sur la fig. 4.
La matrice 32 présente un orifice 37 dont la section diminue vers le bas en passant d'un diamètre, à la partie supérieure, égal à celui de l'ouverture de la plaque 35,à un diamètre, à la partie inférieure, au quel la bague extérieure 5 du palier doit être amenée par compression circonférentielle. Comme représenté, l'ouverture 36 de la plaque 35, en forme de chapeau,
l'orifice 37 de la matrice 32 et l'ouverture 30 du cou- lisseau 11 sont tous dans l'axe du manchon 13 et de la broche 20, et le diamètre de la partie inférieure de ce manchon est légèrement inférieur au diamètre de la partie terminale inférieure de l'orifice de la matrice.
Après avoir assemblé le palier de la manière décrite précédemment, on le place dans l'appareil comme illustré sur la fig. 1, c'est-à-dire qu'on le dis pose dans l'ouverture 36 de la plaque-chapeau 35, de manière que la bague extérieure repose dans l'ex trémité supérieure de l'orifice 37 de la matrice 32.
Le coulisseau 11 est ensuite élevé, ce qui, tout d'abord, fait pénétrer la tête sphérique 25 de l'élé ment d'entraînement 23 dans l'alésage axial 3 de la bague intérieure 1 du palier. Lorsque le coulisseau 11 continue à s'élever, la partie conique désaxée 26 de l'élément d'entraînement 23 monté sur la broche 20 pénètre finalement dans le contre-alésage conique 4 de la bague intérieure 1 quand, en même temps, le collet 24 vient porter contre la bague intérieure 1, et la bague extérieure 5 est en contact avec l'extré mité inférieure du manchon 13, comme on le voit sur la fig. 4.
Pendant que le coulisseau continue à s'élever jusqu'à la limite de sa course ascendante, la bague intérieure 1 du palier est constamment entrai- née en rotation avec la broche 20 en raison de l'action d'accouplement de la partie conique excentrée 26 de l'élément d'entraînement 23 avec le contre-alésage conique excentré 4 de cette bague, tandis que la bague extérieure 5 du palier est progressivement contractée circonférentiellement du fait de la conicité de l'orifice 37 de la matrice 32, comme on le voit sur la fig. 2,
le palier terminé tombant finalement par l'ouverture 30 plus grande du coulisseau 11. Du fait de la rotation de la bague intérieure, grâce à la broche 20, au cours de ce fonctionnement, on peut voir que la courbure de la gorge 2 de cette bague et celle de la gorge 6 de la bague extérieure sont éga lisées par l'action de roulement résultante des billes et que, de ce fait, les bagues épousent avec précision la courbure de ces dernières, le palier terminé étant représenté à la fig. 3.
On comprendra que, en prati que, le degré auquel la bague extérieure est circon- férentiellement contractée est réglé de manière à assurer le contact de roulement des billes dans les gorges des deux bagues. On remarquera, à ce pro pos, qu'on peut facilement solidariser la bague inté rieure avec l'élément d'entraînement 23 de la broche 20 et la désolidariser de cet élément 23 grâce à la forte pente des surfaces coniques complémentaires du contre-alésage de cette bague et de cet élément d'entraînement. De ce fait, l'appareil ne peut absolu ment pas se coincer.
Dans une variante, la bague intérieure de chaque palier peut comporter des contre-alésages<I>4a, 4a</I> (fig. 10 et 11) dont les axes se trouvent à des distan ces égales d2 de l'axe principal de la bague.
En vue du travail sur une bague intérieure 1 a ainsi formée, la partie conique de l'élément d'entraînement 23a de la broche 20a comporte, de manière correspondante, deux lobes coniques dont les axes sont espacés de distances correspondantes dd3 par rapport à l'axe de la broche, le palier terminé, après sa sortie de cet appa reil, étant illustré, en coupe transversale, sur la fig. 11.
Afin d'éviter de répéter une description de tous les autres éléments de la variante, ces éléments por tent les références déjà utilisées avec addition, tou tefois, dans chaque cas, de la lettre a.
Dans la seconde variante illustrée sur la fig. 12, l'axe commun du collet 24b, de la tête sphérique 25b et de la partie intermédiaire conique à double lobe 26b de l'élément d'entraînement de la broche 20b est excentré d'une distance d4 par rapport à l'axe de la broche 20b, les autres éléments de cette variante étant identifiés de même par les références déjà utilisées mais suivies dans chaque cas de la lettre b.
Dans cette seconde variante, on peut voir que, lors de la contraction circonférentielle de la bague exté rieure 5b, la bague intérieure 1 b effectue un mouve ment de giration à l'intérieur de la bague extérieure en même temps qu'elle tourne autour de son axe pro pre, et l'on doit expressément comprendre que, en pratique, l'excentricité mesurée par la distance d@1 est très faible, c'est-à-dire qu'elle correspond simple ment au jeu qu'on désire laisser pour le fonctionne ment entre les billes et les chemins de roulement du palier terminé.
On comprend également que, en pra tique, le degré de contraction auquel est soumise la bague extérieure est réglé de manière à assurer un contact de roulement et une égalisation résultante des gorges pour le jeu de fonctionnement déterminé cor respondant à l'excentricité d4. Lorsque les paliers sont terminés de la manière décrite ici, on peut les traiter à chaud. Il est évident que l'appareil décrit permet de fabriquer des paliers à roulement autres que des rou lements à billes, par exemple des paliers à rouleaux.