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 fabrica tion d'un palier à roulement, caractérisé en ce qu'on forme une gorge de roulement annulaire dans les parois de deux organes de portée de manière à permettre d'emboîter ces organes concentriquement avec les élé ments de roulement au complet disposés entre eux, en ce qu'une fois ces organes emboîtés avec les éléments de roulement entre eux,
on déforme mécaniquement au moins un desdits organes pour diminuer l'espace entre lesdites gorges à la distance précise requise pour caler lesdits éléments de roulement dans leur position finale d'engagement dans les gorges, et en ce qu'on traite thermiquement l'ensemble comprenant les organes de portée et les éléments de roulement après avoir effec tué la déformation.
Le brevet comprend également un appareil pour la mise en #uvre du procédé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend une matrice agencée pour maintenir une bague extérieure avec une bague intérieure dans l'ou verture de la bague extérieure et avec les éléments de roulement entre les chemins de roulement formés par les gorges des bagues, des moyens pour dilater méca niquement la bague intérieure en vue d'amener les che mins de roulement des bagues en engagement avec les éléments de roulement, et des moyens pour faire tourner une des bagues par rapport à l'autre.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil que comprend le brevet et illustre également, à titre d'exemple, une mise en #uvre du procédé.
La fig. 1 est une coupe verticale d'un détail de l'appareil.
La fig. 2 est une coupe semblable à la fig. 1 avec les organes dans une autre position.
La fig. 3 est une coupe verticale d'une variante de l'appareil. La fig. 4 est une coupe d'un détail de la fig. 3 dans une autre position.
La fig. 5 est une coupe analogue à celle de la fig. 3 dans une troisième position.
La fig. 6 est une coupe analogue à celle de la fig. 3, mais montrant une variante.
Les fig. 7 et 8 représentent une coupe à travers un palier à billes et illustrent deux phases du procédé.
La fig. 9 est une vue par-dessous de la fig. 8.
La fig. 10 est une vue en élévation latérale, mon trant un palier monté dans un embout de tige.
La fig. 11 est une vue en élévation latérale partielle ment en coupe de ce palier.
Voici comment le procédé peut être mis en aeuvre on munit d'une ouverture ou trou circulaire un organe extérieur de portée en une matière ou un métal appro prié, tel que l'acier, qui peut être ou non susceptible d'être traité par la chaleur ou durci et l'on forme dans la paroi de l'ouverture un chemin de roulement se pré sentant sous la forme d'une rainure ou gorge circulaire. On forme un organe intérieur de portée, circulaire ou cylindrique, en une matière ductile, de préférence en un métal approprié, tel que l'acier par exemple, qui peut être ou non susceptible d'être traité par la chaleur ou durci par nitruration et qui peut être ou non muni d'un trou ou ouverture le traversant.
On munit cet organe intérieur, à sa surface extérieure, d'un chemin de roule ment constitué par une gorge périphérique destinée à être en ligne avec la gorge ou chemin de roulement de l'organe extérieur de roulement. On place entre les che mins de roulement de ces organes de portée une série d'éléments de roulement qui peuvent être des billes ou des rouleaux, ces rouleaux pouvant être cylindriques, coniques, convexes, l'organe intérieur de portée ayant un diamètre extérieur suffisamment inférieur au diamètre intérieur de l'organe extérieur pour pouvoir être intro- duit à l'intérieur des éléments de roulement après que ces derniers ont été assemblés dans le chemin de roule ment de l'organe extérieur.
On dilate ou élargit alors l'organe intérieur pour amener le chemin de roulement se trouvant dans la paroi extérieure dudit organe en contact avec les billes ou rouleaux placés dans le chemin de roulement ménagé dans la paroi de l'ouverture de l'organe extérieur, afin d'obtenir un ajustement glissant approprié entre les éléments de roulement et les deux chemins de roulement des organes de portée. En outre, cette opération d'élargissement de l'organe intérieur ver rouille entre eux l'organe intérieur et l'organe extérieur par l'intermédiaire des éléments de roulement, billes ou rouleaux, ayant un ajustement glissant dans les deux che mins de roulement alignés.
Cette opération d'élargisse ment de l'organe intérieur termine l'assemblage des orga nes de portée après que ces derniers ont été placés en positions relatives appropriées l'un par rapport à l'autre.
Cette opération d'élargissement de l'organe intérieur peut être exécutée à l'aide de différents moyens mais le moyen préféré consiste à introduire de force, à travers l'ouverture 8 de la bague intérieure du palier un poin çon ayant un diamètre suffisamment supérieur au dia mètre de l'ouverture pour que soit assuré l'élargissement désiré, ce poinçon ayant une extrémité inférieure coni que qui se raccorde à une partie cylindrique d'un dia mètre approprié. Avec un tel poinçon, l'opération d'élar gissement peut non seulement être exécutée rapidement mais encore être contrôlée avec précision. On a repré senté sur les fig. 1 et 2 un jeu de matrices et des moyens pour la mise en oeuvre d'un tel poinçon.
Le jeu de matrices est représenté tel qu'il est prévu pour être monté dans une presse mécanique (non représentée), pour être utilisé par cette dernière. Il com prend un support 10 de matrice présentant une cavité 11 serrant de siège au bloc inférieur 12 d'une matrice qui peut être maintenu en place par une vis de blocage 13. Ce bloc de matrice présente une cavité 14 servant de siège à une matrice inférieure 15 qui peut être immobi lisée au moyen d'une vis de blocage 16. Le support 10 et le bloc 12 sont percés d'un canal vertical 17 dans lequel est logé un ressort hélicoïdal 18 dont l'extrémité supérieure exerce sa pression contre la face inférieure de la tête 19 d'une tige-pilote coulissante 20.
La tête 19 se trouve dans le canal 17 percé dans le bloc 12 tandis que le corps de la tige-pilote 12 se trouve dans une ouverture 21, usinée dans la matrice 15. L'extrémité supérieure de la tige-pilote est de diamètre réduit, ainsi que l'indique l'indice de référence 22 et, dans le dessus de la matrice 15 est formée une cavité 23 ; l'ouverture 21 va jusqu'au fond de cette cavité. Cette cavité a un diamètre qui convient pour qu'elle puisse recevoir la bague extérieure 1 du palier et elle a une profondeur qui est égale à la moitié environ de la largeur de ladite bague.
Dans ce montage, la matrice supérieure comprend la matrice 24 proprement dite qui est analogue à la matrice inférieure 15 et se trouve au-dessus de cette dernière. La matrice 24 présente à son extrémité infé rieure une cavité circulaire 25 ayant essentiellement les mêmes dimensions et la même profondeur que la cavité 23 formée dans la matrice inférieure. En outre, les cavi tés 23 et 25 sont en ligne. La matrice 25 est traversée par un passage 26 dans lequel est monté, de manière à pouvoir Tisser, un poinçon 27 ayant une partie d'extré mité 28 qui est conique, qui s'étend dans la cavité 25 et qui fait suite à un corps 29 cylindrique. La matrice 24 est montée dans un logement 30 qui est fraisé dans l'extrémité inférieure d'un manchon creux 31 ; elle est immobilisée au moyen d'une vis de blocage 32.
Un bloc cylindrique 33 est monté dans le manchon 31 de ma nière à pouvoir exécuter dans ce dernier un mouvement limité de glissement longitudinal. Le bloc cylindrique 33 forme support pour le poinçon 27, présentant une extré mité supérieure élargie 34 qui est filetée et qui est vissée dans l'extrémité inférieure du bloc 33. La position de l'extrémité 34 dans le bloc 33 peut être réglée longitu dinalement. Enfin, l'extrémité 34 peut être fixée, dans la position réglée, au moyen d'une vis de blocage 35. Le bloc 33 présente une mortaise transversale allongée qui traverse tout le bloc et dans laquelle peut glisser une barre plate 37 dont les extrémités opposées font saillie de part et d'autre à l'extérieur, à travers des ouvertu res 38 formées dans des faces opposées du manchon 31.
Des ressorts 39, réunis à la barre, tendent à soulever cette dernière ainsi que le manchon 31. Des chevilles transversales 40 sont montées dans la barre 37 pour la maintenir centrée dans le manchon 31. Le bloc 33 est percé d'un passage longitudinal 41 dans lequel se trouve une tige plongeuse 42 dont l'extrémité inférieure est normalement en contact avec le dessus de la barre 37. Des vis réglables 43, montées dans la presse, forment des butées qui sont destinées à limiter le mouvement, vers le haut, de la barre 37 et des éléments qui sont réunis à cette dernière, ainsi que l'expliquera la descrip tion donnée plus loin.
Dans la mise en ceuvre du procédé de fabrication d'un palier représenté sur les fig. 7 à 9, on place la bague extérieure 1 du palier, ayant une paroi 2 et un chemin de roulement 3, dans la cavité 23 de la matrice inférieure 15, les billes 7 étant dans le chemin de rou lement et la bague intérieur;. 4, de diamètre réduit, du palier, étant à l'intérieur des billes, ainsi que le mon trent les fig. 1 et 12, le chemin de roulement 6 de la bague intérieure 4 étant en ligne avec la rangée de billes et par conséquent avec le chemin de roulement 3.
L'ex trémité 22, de diamètre réduit, de la tige-pilote est enga gée dans l'ouverture 8 de la bague intérieure 4 qui se trouve centrée par cette tige. Si on le préfère, on peut placer les billes dans le chemin de roulement intérieur et les introduire avec la bague intérieure 4 dans la bague extérieure 1. On élargit cette bague intérieure pour l'amener dans la position suivant la fig. 8 afin d'assurer un ajustement glissant approprié entre les billes et les deux chemins de roulement opposés se trouvant respec tivement dans la bague extérieure et dans la bague inté rieure.
Dans l'opération représentée, on obtient l'élargis sement de la bague intérieure 4 du palier en enfonçant de force le poinçon 27 à travers l'ouverture 8, ce poin çon ayant un diamètre plus grand que le diamètre de l'ouverture pour que soit assuré l'élargissement appro prié désiré de la bague intérieure du palier. Dans cette opération d'élargissement de la bague intérieure 4 du palier, l'ouverture 8 du palier se trouve élargie, elle aussi, à un diamètre plus grand 8a, ainsi que le mon tre la fig. 8.
Dans la mise en oeuvre de ce procédé dans le cas du jeu de matrices représenté sur les fig. 1 et 2, après que les deux bagues de roulement 1 et 4, avec les billes 7 sont placées dans la cavité de la matrice inférieure 15 et que la bague intérieure 4, de diamètre réduit, du palier est centrée au moyen de la partie 22 de l'extré- mité supérieure de la tige-pilote 20 {cette partie d'extré mité 22 est de forme conique de sorte que son bout est plus petit que l'ouverture 8, la tige-pilote 20 étant maintenue dans sa position supérieure par le ressort 18, on abaisse la matrice supérieure 24 et le plongeur pour terminer l'opération d'élargissement de la bague 4, de diamètre réduit, du palier.
La cavité 23 de la matrice inférieure et la tige-pilote 20 centrent correctement les bagues du palier par rapport à la cavité 25 de la matrice supérieure et au poinçon 27 et maintiennent lesdites bagues dans leur position centrée et verticale, en ligne avec la cavité 25 et le poinçon 27. Quand on abaisse la matrice supérieure et le poinçon contre ces éléments, ainsi que l'indique la fi-* 2, tous les organes, c'est-à-dire la matrice 24, le poinçon 27, le manchon 31, le bloc 33, la barre 37 et la tige 42 se déplacent vers le bas sous l'action de la presse jusqu'à ce que l'extrémité inférieure de la matrice 24 repose sur le dessus de la matrice inférieure 15, ainsi que le montre la fig. 2.
Cela arrête le mouvement vers le bas de la matrice 24, du manchon 31, de la barre 37 et de la tige 42, et le palier est en place et maintenu dans les deux cavités 23 et 25, en ligne, des matrices. Le bloc 33 et le poinçon 27 conti nuent alors à se déplacer vers le bas, poussant l'extré mité inférieure conique 28 du poinçon à travers l'ouver ture 8 (fig. 7) de la bague intérieure 4 du palier et le poinçon est poussé assez loin pour que son extrémité conique 28 franchisse la bague intérieure 4 et que la partie cylindrique 29 du poinçon passe, elle aussi, dans la bague intérieure 4 du palier et la traverse, ainsi que l'indique la fig. 2.
Dans ce mouvement, le poinçon pousse la tige-pilote 20 vers le bas en la faisant sortir de l'ouverture de la bague intérieure 4.
Du fait que le corps 29 du poinçon 27 a un diamè tre plus grand que celui de l'ouverture 8 de la bague intérieure 4 du palier, il élargit ladite bague en lui don nant la position représentée sur les fig. 2 et 13. Il oblige ainsi le chemin de roulement 6 de la bague à s'ajuster étroitement contre les billes 7 quand ces dernières sont placées dans le chemin de roulement extérieur 3. Les dimensions relatives peuvent être proportionnées de telle manière qu'à la fin de cette opération d'élargissement, la bague intérieure élargie 4a du palier ait un bon ajus tement de portée par rapport aux billes 7 ou, en d'au tres termes, que les billes aient un bon ajustement glis sant ou de portée par rapport aux deux chemins de roulement opposés 3 et 6.
Cette opération a aussi pour effet de verrouiller entre eux la bague intérieure 4a et la bague extérieure 1 du palier par l'intermédiaire des billes. Cette opération d'élargissement élargit aussi l'ou verture 8 de la bague intérieure du palier ainsi que l'indique l'indice de référence 8a sur la fig. 8 et elle peut aussi, en même temps, mettre à dimensions et finir cette ouverture élargie pour qu'elle s'ajuste d'une manière appropriée sur un arbre ou sur un autre organe avec lequel le palier doit être employé. L'assemblage du palier est maintenant terminé.
Après que cette opération d'élargissement et de mise à dimensions est terminée, l'ensemble complet de la matrice supérieure se déplace vers le haut vers les butées d'arrêt 43 déterminées à l'avance, en emportant avec lui le palier assemblé. Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, les butées 43 peuvent être constituées par des vis de blo cage réglables, vissées dans le bâti de la presse et ces vis ou butées arrêtent la barre 37 lorsque la matrice supérieure se déplace vers le haut. Ces butées par consé- quent arrêtent et maintiennent la barre 37, le manchon 31 et la matrice 24, les empêchant ainsi de continuer à se déplacer vers le haut. Par contre, le bloc 33 et le poinçon 27 continuent leur mouvement vers le haut, ce qui a pour effet d'arracher le palier du poinçon 27.
Puis le bloc 33 et le poinçon 27 poursuivent leur mou vement vers le haut jusqu'à ce qu'ils aient atteint leur position supérieure extrême, ainsi que le montre la fig. 1, et soient ainsi prêts pour l'opération suivante de mise à dimensions et d'élargissement. A la fin de l'opé ration d'arrachage du palier terminé et assemblé, on peut enlever le palier de la zone opératoire.
Comme il a été indiqué, l'élargissement de la bague intérieure 4, que l'on obtient en introduisant de force le poinçon élargi à travers ladite bague, augmente le dia mètre de l'ouverture unie de la bague ainsi que l'indi que l'indice de référence 8a sur la fig. 8. Par cette action du poinçon, on peut former cette ouverture unie de la bague intérieure du palier, d'une manière précise, en lui donnant la dimension désirée qui convient pour l'organe avec lequel le palier doit être employé.
Ce palier peut être employé tel qu'il a été formé ou bien il peut être soumis, si on le désire, à l'action de la chaleur. On peut traiter par la chaleur l'ensemble du palier, si on le désire. Si l'on désire traiter par la cha leur et tremper l'une des bagues sans tremper l'autre, on peut employer pour l'une des bagues une matière ne prenant pas la trempe ou prenant moins la trempe tan dis que l'autre bague sera en une matière prenant la trempe.
Etant donné que la bague extérieure 1 n'est pas modifiée dans cette opération d'assemblage, elle peut être traitée par la chaleur et trempée puis meulée à dimension avec précision avant que les billes et la bague intérieure du palier ne soient assemblées avec elle, la bague intérieure étant en une matière ductile appropriée de telle manière qu'elle puisse être élargie et mise à dimension dans l'opération d'élargissement et d'assem blage.
L'élargissement de l'organe intérieur peut être suffi sant pour produire une légère encoche ou une légère compression du métal effectuée par les éléments de rou lement aux surfaces des chemins de roulement. Cette opération d'élargissement de l'organe intérieur effectue l'assemblage des organes de portée et, par conséquent, on peut faire tourner l'un de ces organes par rapport à l'autre, ce qui produit la rotation des éléments de rou lement dans le chemin de roulement pour estamper, mettre à dimension et polir ces surfaces des chemins de roulement de l'organe intérieur et de l'organe exté rieur de portée.
Cette rotation relative de l'un des orga nes de portée a pour effet non seulement de finir les surfaces des chemins de roulement et de produire un certain usinage de ces surfaces, mais en outre de four nir un bon ajustement glissant, précis, entre ces bagues et les éléments de roulement, de sorte que le palier est maintenant en état pour être employé dans des machi nes ou pour d'autres applications.
Cette action de roulement des billes ou éléments de roulement non seulement met à dimensions les chemins de roulement pour fournir un ajustement précis et doux entre les organes de portée, intérieur et extérieur, et les éléments de roulement, mais elle produit aussi un cer tain repassage ou travail du métal, à la surface des che mins de roulement qui durcit le métal et améliore les caractéristiques de portée et d'usure du métal des che mins de roulement en donnant un fini de haute qua- lité et une portée améliorée. On peut par conséquent obtenir un ajustement plus uni, plus précis et plus effi cace entre les organes de portée sans avoir recours aux opérations très étendues et très coûteuses des procédés connus.
Cette rotation relative entre les organes extérieur et intérieur peut être effectuée en même temps que l'opé ration d'élargissement de l'organe intérieur, pour obtenir un bon ajustement glissant entre les éléments de rou lement et les chemins de roulement des organes exté rieur et intérieur. On peut obtenir la rotation relative entre des organes extérieur et intérieur en faisant tour ner l'un des deux organes par rapport à l'autre ou bien en faisant tourner simultanément les deux organes ; on peut les faire tourner à des vitesses différentes mais de préférence on les fait tourner dans des sens opposés.
Les dessins montrent, à titre d'exemples, différents jeux de matrices que l'on peut employer pour assembler ce roulement par ce procédé. Ils montrent en outre dif férentes dispositions au moyen desquelles on peut faire tourner soit l'organe extérieur, soit l'organe intérieur du roulement tandis que s'effectue l'élargissement de l'organe intérieur, amenant ce dernier dans sa position d'assemblage.
La variante des fig. 3, 4 et 5 comprend un jeu de matrices qui peut être employé dans une machine à percer ou dans une machine analogue ayant une broche tournante qui peut être déplacée verticalement, pour l'assemblage du palier par élargissement de sa bague intérieure, en même temps qu'on fait tourner ladite bague intérieure pendant l'opération d'élargissement, alors que la bague extérieure demeure fixe. Dans la dis position représentée, le banc de la machine à percer est désigné par l'indice de référence 208 et sur ce banc est monté un bloc 209 à l'aide de vis 210. Ce bloc 209 présente dans sa face supérieure une cavité 211, servant de siège à un manchon 212 traversé par une ouverture conique 213 dont les génératrices sont inclinées vers le haut et vers l'extérieur.
Le bloc 209 présente des ouver tures 209a dans lesquelles on peut introduire un outil pour enlever le manchon. Dans cette ouverture conique 213 est monté un mandrin 214 qui comprend les trois mâchoires 215. Ces mâchoires ont une paroi conique 216, inclinée vers le haut et vers l'extérieur et correspon dant à la paroi conique 213 du manchon qui leur sert de siège. Toutefois, les mâchoires 215 ont une longueur qui est inférieure à celle du manchon, de sorte que le mandrin peut avoir dans le manchon un mouvement limité, vers le haut ou vers le bas. La partie formant l'extrémité supérieure du mandrin est d'un diamètre réduit, ce qui fournit un épaulement 218 qui prend appui contre un anneau plat 219, monté sur le bloc 209 à l'aide de vis 220.
Cet anneau 219 maintient le man chon 212 et le mandrin 214 dans la cavité et il prend appui contre les épaulements 218 pour limiter le mouve ment du mandrin vers le haut. Le mandrin est maintenu normalement dans sa position supérieure par des res sorts 221 qui s'appuient sur le fond de la cavité 211 et qui sont placés dans des logements pratiqués dans la face inférieure des trois parties du mandrin 214.
Le mandrin présente dans sa surface supérieure une cavité 222 ayant un diamètre et une profondeur qui conviennent pour recevoir la bague extérieure 201 du palier qui repose sur le fond de cette cavité, ainsi que le montre la fig. 3. Du fond de la cavité part un pas sage 224 de petit diamètre, se dirigeant vers le bas, dans lequel se trouve une partie supérieure 225, de dia mètre réduit, d'un organe tubulaire coulissant, qui est muni d'une tête inférieure large 226 pouvant exécuter un mouvement vertical limité dans la partie inférieure large 227 du passage 224. Au-dessous de la tête large 226 se trouve la bague 228 d'un palier de butée qui est supportée sur le fond de la cavité 211. Une cage à billes 229 est interposée entre la bague 228 et la tête large 226.
Les organes 225 et 228 sont traversés respec tivement par des passages 230 et 231 en ligne, dans lesquels est montée, de manière à pouvoir glisser, une tige de centrage 232. La tige de centrage 232 a une extrémité inférieure 233 élargie qui peut se déplacer dans un passage 234, ménagé dans la partie inférieure du bloc 209 et dans un passage 235, ménagé dans un manchon 236 dont l'extrémité supérieure 237 est vissée dans la face inférieure du bloc 209. L'extrémité infé rieure élargie 233 porte un ressort 238 qui applique ladite extrémité inférieure élargie contre la face inférieure de la bague 228 et qui est supporté à son extrémité inférieure par l'extrémité inférieure du passage 235.
Ce ressort tend par conséquent à déplacer la tige de cen trage 232 vers le haut pour l'amener dans la position représentée sur la fig. 3. Ce mouvement pousse aussi un épaulement 239, se trouvant sur la face supérieure de l'extrémité élargie 233 de la tige 232, contre la face inférieure de la bague 228 et il déplace cette bague, avec la cage à billes et l'organe tubulaire coulissant, vers la position suivant la fig. 3. Le mouvement vers le haut de l'organe tubulaire coulissant et de la tige de centrage 232 est limité par un épaulement 240 se trou vant sur la face supérieure de la tête 226 quand cette dernière entre en contact avec un épaulement supérieur 241 que présente la partie inférieure 227 du passage 224.
Au-dessus de la matrice inférieure 214 se trouve une matrice supérieure 242 qui est montée dans une cavité ménagée dans l'extrémité inférieure d'un support 243, porté au moyen d'un prisonnier 244 dans un organe conique 245 s'ajustant dans un mandrin solidaire de la broche tournant, pouvant se déplacer verticalement d'une machine à percer ou d'une machine analogue (non représentée). Le support 243 présente un passage lon gitudinal 247 dans lequel fait saillie et peut glisser lon gitudinalement l'extrémité inférieure du prisonnier 244. Le mouvement de ladite extrémité vers le haut est limité par un collet 248 qui vient en contact avec un épaulement 249 se trouvant à l'extrémité supérieure du passage.
Le prisonnier 244 porte un poinçon 250 pré sentant une extrémité inférieure conique 251 ; le poin çon 250 est ainsi suspendu au prisonnier 244. Entre le collet 248 et la matrice 242, est disposé un ressort héli coïdal 252 dont l'extrémité inférieure s'appuie contre un palier de butée 254 qui est placé dans une cavité ména gée dans la partie supérieure de la matrice 242. Ce res sort tend par conséquent à déplacer le support 243 et à le maintenir dans sa position inférieure, ou, en d'autres termes, à déplacer le poinçon 250 vers sa position supé rieure dans la matrice. Le mouvement vers le haut du support 243, avec la matrice 242 et le poinçon 250, est limité par un épaulement annulaire 255 du support 243.
Cet épaulement peut en effet entrer en contact avec des épaulements d'arrêt 256 que présentent des organes d'arrêt 257 qui sont montés de manière réglable et qui peuvent être fixés à l'aide de moyens de serrage 258 sur des prisonniers 259 s'étendant vers le haut et mon tés dans le bloc 209. Dans l'opération d'assemblage du palier, les parties de ce dernier occupent tout d'abord leurs positions res pectives en recul représentées sur la fig. 3. La bague extérieure 201 du palier, avec son ouverture longitudi nale et avec son chemin de roulement, est placée dans la cavité 222 que présente la matrice inférieure 214 et elle repose sur le fond de cette cavité.
Dans cette posi tion, l'extrémité supérieure de l'organe tubulaire coulis sant fait saillie, sur une courte hauteur, dans l'ouverture de cette bague, ainsi que le montre la fi-. 3. On place alors les billes 207 dans cette bague extérieure du palier et les billes sont supportées dans ladite bague, dans le chemin de roulement, par l'extrémité supérieure conique 225a de l'organe tubulaire coulissant. On place alors la bague intérieure 202a du palier dans la bague extérieure 201, sur le dessus de l'extrémité supérieure de l'organe tubulaire coulissant ainsi que le montre la fig. 3. Puis, lorsqu'on abaisse la broche tournante 246 de la machine, cette broche descend avec le support 243, la matrice 242 et le poinçon 250.
L'extrémité inférieure de la matrice 242 arrive ainsi contre le dessus de la matrice inférieure 214 et elle introduit l'extrémité intérieure conique 251 du poinçon dans l'ouverture sous-dimensionnée de la bague intérieure 202a du palier, ainsi que le mon tre la fig. 4. La pression que la matrice supérieure 242 exerce sur la matrice inférieure 214 déplace cette dernière vers le bas, sur une faible heuteur, ainsi que le montre la fig. 6, de sorte que l'ouverture coni que 213 que présente la face latérale du manchon 212 prend appui contre les parois coniques 216 des trois mâchoires 215 pour pousser lesdits organes vers l'inté rieur malgré l'action élastique antagoniste.
Il s'ensuit que les faces de la cavité 222 serrent solidement la sur face extérieure de la bague extérieure 201 du palier. En même temps que l'extrémité inférieure conique du poin çon pénètre dans une ouverture 203a de la bague inté rieure 202a, elle déplace ladite bague vers le bas pour l'amener dans la position représentée sur la fig. 4, posi tion dans laquelle le chemin de roulement 206a, ménagé dans la surface extérieure de la bague intérieure 202a, est en alignement avec le chemin de roulement, ménagé dans la bague extérieure 201 du palier et des billes 207, ainsi que le montre la fig. 4.
Ce mouvement de la bague 202a vers le bas déplace l'organe tubulaire cou lissant vers le bas, de telle manière que cet organe vient reposer sur le fond de la cavité 211, et en même temps, ce mouvement déplace vers le bas la tige de centrage 232 malgré l'action antagoniste du ressort 238. L'extré mité supérieure de cette tige de centrage est conique, ainsi que l'indique l'indice de référence 232a, de ma nière qu'un siège lui soit fourni par l'extrémité infé rieure de l'ouverture 203a de la bague 202a ; cette bague se trouve donc centrée quand on la place sur l'extrémité supérieure de l'organe tubulaire coulissant ainsi que le montre la fig. 3.
Lorsque les pièces atteignent leurs positions respectives représentées sur la fig. 4, le mouve ment, vers le bas, de la matrice supérieure 242 et de l'organe tubulaire coulissant pour la bague intérieure 202a du palier se trouve arrêté et la continuation du mouvement de la broche tournante 246 vers le bas a pour effet de faire descendre le poinçon 250 et d'intro duire de force l'extrémité inférieure conique et une par tie du corps supérieur cylindrique du poinçon à travers l'ouverture 203a, ainsi que le montre la fig. 5. La conti nuation du mouvement est permise par la continuation du déplacement de la tige de centrage 232 vers le bas malgré l'action antagoniste du ressort 238.
Le corps cylindrique du poinçon 250 a un diamètre qui est plus grand que le diamètre de l'ouverture 203a de la bague 202a de sorte que, lorsque ce corps cylindrique passe à travers cette bague, il l'élargit en l'amenant dans la position représentée sur la fig. 5.
Le palier se trouve donc ainsi assemblé, la bague intérieure 202 et la bague extérieure 201 étant verrouillée entre elles par les élé ments roulants 207 qui sont, dans le cas présent, des billes sphériques, et il existe une portée de roulement appropriée entre les éléments roulants, d'une part, et les chemins de roulement de la bague extérieure 201 et de la bague intérieure 202 du palier, d'autre part.
Etant donné que la broche 246 de la machine tourne pendant son mouvement vers le bas, que le poinçon 250 tourne avec elle et qu'il tourne par conséquent pendant l'élar gissement de la bague intérieure 202a du palier, élargis sement qui amène ladite bague à sa dimension élargie finale 202, il s'ensuit par conséquent que ce poinçon fait tourner en même temps la bague intérieure 202a pendant l'opération d'élargissement. Cette rotation rela tive par rapport à la bague extérieure 201 du palier a pour effet de faire tourner les éléments roulants 207 qui ont ainsi une action d'estampage, de mise à dimensions et de polissage sur les surfaces des chemins de roule ment de la bague intérieure et de la bague extérieure du palier.
Cela fournit un ajustement glissant précis, approprié, entre les bagues, extérieure et intérieure, du palier, d'une part, et les éléments roulants d'autre part. En outre, tous ces éléments se trouvent assemblés et verrouillés entre eux et tous ces résultats sont obtenus simultanément dans la même opération. Si l'on donne au poinçon 250 des dimensions appropriées, ce mouvement du poinçon à travers la bague intérieure du palier aura pour effet de dimensionner d'une manière appropriée et précise et de finir la surface intérieure du trou lon gitudinal 203 de la bague intérieure du palier.
Pendant cette action d'élargissement de la bague intérieure du palier, ayant pour objet de l'assembler et de le ver rouiller avec la bague extérieure par l'intermédiaire des éléments roulants, la bague extérieure 201 du palier a été maintenue immobile dans la matrice inférieure 214. Pendant ce mouvement d'élargissement et de rotation de la bague intérieure 202a du palier, il est permis à cette bague de tourner librement étant donné qu'elle est sup portée sur l'organe tubulaire coulissant auquel il est per mis de tourner avec ladite bague, du fait qu'il est sup porté lui-même sur le palier de butée 229. Il est permis au prisonnier 244 et au poinçon 250 de tourner dans le support 243 parce qu'ils sont supportés sur le palier de butée 254.
Après cet assemblage des organes du palier et l'opé ration d'élargissement exécutée sur la bague intérieure, on relève la broche tournante 246 avec laquelle mon tent la matrice supérieure 242 ainsi que son support 243 et le poinçon 250. Lorsque ces pièces se déplacent vers le haut, la pression qui s'exerçait sur la matrice infé rieure 214 disparaît, ce qui permet à ladite matrice d'être déplacée vers le haut par les ressorts 221. Cela permet aux différentes mâchoires 215 de cette matrice d'être déplacées vers l'extérieur sur une courte distance par des ressorts (non représentés), de sorte qu'elles ces sent d'exercer leur serrage sur la bague extérieure 201 du palier.
Lorsque la matrice supérieure 242 et le poin çon 250 continuent leur mouvement vers le haut, ils portent avec eux le palier assemblé jusqu'à ce que l'épaulement 255 du support 243 vienne en contact avec les butées d'arrêt 256. Cela arrête le mouvement du support 243 et de la matrice 242 vers le haut mais cela permet que se poursuive le mouvement du poinçon 250 vers le haut, jusqu'à ce que le collet 248 vienne en contact avec l'épaulement d'arrêt 249. Pendant ce mou vement, le palier est maintenu par la surface inférieure de la matrice 242, de sorte que le poinçon 250 est retiré du palier et que par conséquent le palier est arraché du poinçon.
Dans cette disposition du jeu de matrices, la bague extérieure 201 du palier est maintenue immobile et on obtient une rotation relative entre ladite bague et la bague intérieure 202a du palier, pendant l'opération d'élargissement et d'assemblage, en faisant tourner cette bague intérieure 202a. Mais on peut obtenir un effet analogue ou une rotation relative entre les deux bagues en faisant tourner la bague extérieure 201 pendant l'assemblage et l'élargissement de la bague intérieure, alors que la bague intérieure ne tourne pas. La fig. 6 montre un dispositif qui convient dans ce cas.
Dans le jeu de matrices employé, la matrice supérieure 242 est conçue, montée et disposée de la même manière que la matrice supérieure représentée sur les fig. 3 à 5, à cette différence près que l'extrémité supérieure du prisonnier 244, au lieu d'être montée dans une broche tournante 246 d'une machine à percer ou d'une machine analo gue, est montée dans l'extrémité inférieure d'un piston plongeur 260, ne tournant pas, d'une presse mécanique ou d'une machine analogue (non représentée). A cet effet, l'extrémité supérieure du prisonnier 244 est vissée dans le piston plongeur, comme l'indique l'indice de référence 261, et cet assemblage est freiné au moyen d'un écrou de blocage 262.
On obtient la rotation rela tive entre la bague extérieure 201 et la bague intérieure 202a, pendant l'assemblage du palier par l'élargissement de la bague intérieure 202a au moyen du poinçon 250, en faisant tourner la bague extérieure 201 pendant cette opération d'élargissement. Les moyens permettant d'ob tenir cette rotation sont représentés sur la fig. 6. Dans cette disposition un bloc 265 supportant la matrice infé rieure est monté sur le banc 263 de la presse et sur l'ouverture 264 ménagée dans ce banc. Le bloc 265 est fixé sur ce banc au moyen de vis 266. Dans une cavité 267 fraisée dans ce bloc, est monté un manchon 268. De la cavité 267 part vers le bas un passage cylindri que 269 de diamètre réduit dans lequel est monté un autre manchon 270.
Dans ces manchons 268 et 269 est monté un support tournant<B>271</B> présentant une partie supérieure élargie 272 qui tourne dans le manchon 268 et une partie inférieure 273, de diamètre réduit qui tourne dans le manchon inférieur 270. Entre la partie supérieure 272 et la partie inférieure 273, il y a un épaulement 274 qui est supporté sur un palier de butée 275. Dans la partie supérieure 272 élargie, de ce support tournant, est usinée une cavité conique 276 qui corres pond à l'ouverture conique 213 pratiquée dans le man chon 212 des fig. 3 et 4. La cavité conique 276 sert de siège à la matrice inférieure 214 qui comprend les trois mâchoires séparées 215.
L'extrémité inférieure du sup port tournant 271 est assemblée avec l'extrémité supé rieure d'un arbre vertical 277 d'un moteur électrique 278, par une cheville 279, par exemple, de manière à tourner avec cet arbre. A travers la partie inférieure 273 du support tournant 271, est foré un passage 280 qui communique avec le fond de la cavité 276 et qui forme un guide pour la tête élargie 233 de la tige de cen trage 232.
Dans le passage 280 est disposé un ressort 281 qui tend à déplacer vers le haut la tige de cen- trage 232 et l'organe tubulaire coulissant qui lui est asso cié pour les amener dans la position représentée sur la fig. 6 et qui est la même que dans le cas du dispositif suivant les fig. 3 et 4.
Lorsque les pièces se trouvent dans la. position de recul représentée sur la fi-. 6, on place la bague exté rieure 201 du palier dans la cavité 222 que présente la matrice inférieure 214 identique à celle qui est décrite dans le cas des fig. 3 à 5. On introduit les billes 207 dans le chemin de roulement ménagé dans la bague extérieure 201 du palier, ces billes étant supportées sur l'extrémité supérieure conique de l'organe tubulaire coulissant qui est maintenu de manière que son extrémité supérieure soit engagée dans l'ouverture de la bague extérieure 201 du palier. Si la matrice est en train de tourner, les billes se trouvent maintenues dans le chemin de roulement par action centrifuge.
Ensuite, on introduit la, bague inté rieure 202a du palier, avec son chemin de roulement extérieur 206a, dans la bague extérieure 201 du palier. La bague intérieure 202a est supportée sur le dessus de l'organe tubulaire coulissant, cette bague étant correcte ment centrée par l'extrémité supérieure conique 232a de la tige de centrage 232, ainsi que l'indique la fig. 6. Pen dant cette opération, la matrice inférieure 214 peut tour ner ou ne pas tourner suivant que l'arbre 277 du moteur 278 tourne ou ne tourne pas. Si la matrice inférieure tourne, cette rotation tend à maintenir les billes dans le chemin de roulement et à les distribuer d'une manière appropriée sur toute l'étendue du chemin de roulement.
Après que les éléments du roulement ont été assemblés comme le montre la fi-. 6, on déplace vers le bas le pis ton plongeur 260 de la presse, ce plongeur portant comme on l'a dit plus haut le support 243 et le poinçon 250. En même temps, le moteur 278 fait tourner la ma trice inférieure 214 et lorsque la matrice supérieure 242 vient en contact avec le dessus de la matrice inférieure 214, elle pousse cette dernière vers le bas sur une faible hauteur pour l'amener dans la position correspondant à celle de la fig. 3, de la manière qui a été décrite dans le cas des fig. 3 à 5 de sorte que les parois coniques de la cavité 276 poussent vers l'intérieur les mâchoires 215 qui serrent ainsi la bague extérieure 201 du palier.
Lorsque l'extrémité inférieure conique du poinçon pénètre dans le trou 203a de la bague intérieure 202a du palier, elle pousse ladite bague vers le bas pour l'amener dans une position correspondant à la position suivant la fig. 4, la bague 202a entraînant avec elle, dans ce mouvement, l'organe tubulaire coulissant et la tige de centrage 232.
La continuation du mouvement du poinçon vers le bas amène ce dernier, à travers l'ouverture 203a, dans la position correspondant à celle représentée sur la fig. 3, de sorte que la partie cylindrique du corps du poinçon élargit la bague intérieure 202a du palier pour assem bler le palier et verrouiller entre eux la bague inté rieure 202a et la bague extérieure 201 du palier par l'intermédiaire des éléments roulants 207 d'une manière identique à celle qui a été décrite dans le cas des fig. 3 à 5.
Toutefois, dans la présente disposition du jeu de matrices, le poinçon 250 et la bague intérieure 202a du palier ne tournent pas pendant l'opération d'élargis sement mais la bague extérieure 201 tourne pendant cette opération d'élargissement, la rotation de ladite bague extérieure étant produite par la rotation de sa matrice de support et de serrage qui est assurée par le moteur 278. Il est permis à la matrice inférieure 214 de tourner par rapport à l'organe tubulaire coulissant grâce à la présence du palier de butée 229. De même il est permis à la, matrice supérieure 242, solidaire de son support 243, de tourner avec la matrice inférieure, grâce à la présence du palier de butée 254.
Cette disposition du jeu de matrices assure par conséquent le même effort d'élargissement de la bague intérieure du palier, amenant ladite bague dans sa posi tion de verrouillage, et les opérations d'estampage, de mise à dimensions et de polissage effectuées par les élé ments de roulement pendant l'opération d'élargissement sont assurées du fait que l'on fait tourner la bague extérieure du palier en même temps que s'effectue l'opé ration d'élargissement tandis que la bague intérieure est maintenue immobile.
On obtient la, libération du palier assemblé et sont enlèvement du poinçon en élevant le piston plongeur 260 et avec lui, le support 243, la matrice 242 et le poinçon 250, de la manière décrite dans le cas du premier jeu de matrices.
Dans ces deux dispositions des jeux de matrices, l'une des bagues du palier, c'est-à-dire la bague inté rieure ou la bague extérieure, a été maintenue immobile pendant l'opération d'élargissement de la bague intérieure du palier et l'on a fait en même temps tourner l'autre bague pendant cette opération d'élargissement et d'as semblage. Toutefois, ce procédé n'est pas limité à ces opérations caractéristiques étant donné que l'on peut obtenir le même effet et des résultats améliorés en fai sant tourner à la fois la bague intérieure et la bague extérieure du palier en même temps que s'effectue l'opération d'élargissement de la bague intérieure desti née à l'amener dans sa position d'assemblage verrouillé et d'ajustement glissant.
On pourrait faire tourner les deux bagues dans le même sens à des vitesses diffé rentes mais naturellement une opération plus pratique consisterait à les faire tourner dans des sens différents pendant l'opération d'assemblage et d'élargissement de la bague intérieure du palier.
Les fig. 7, 8 et 9 représentent un palier employant comme éléments de roulement une série de billes. Ce palier comprend une bague extérieure 1 dans la paroi 2 de laquelle est usinée une rainure périphérique 3, for mant chemin de roulement. La bague intérieure 4 est en un métal ductile et présente une surface extérieure cylin drique 5 dans laquelle est formée une rainure périphé rique 6 formant le chemin de roulement intérieur, cette rainure 6 étant complémentaire de la rainure 3. Enfin, une série d'éléments de roulement se présentant sous la forme de billes 7 sont montés pour rouler dans ces chemins de roulement. La bague intérieure 4 présente une ouverture 8.
En vue de l'assemblage des organes de portée du palier au moyen du procédé décrit on donne à la bague intérieure 4 un diamètre extérieur qui est pratiquement égal ou un peu inférieur au diamètre d'une circonférence tangente intérieurement aux billes 7, quand ces dernières sont placées dans le chemin de roulement extérieur 3.
Autrement dit, le diamètre exté rieur de la bague intérieure du palier est inférieur au diamètre du chemin de roulement usiné dans la bague extérieure du palier d'une quantité au moins égale à deux fois le diamètre des billes, de sorte que la bague intérieure peut être introduite latéralement, à partir d'une face du palier, pour être amenée dans une posi tion dans laquelle elle se trouve à l'intérieur des billes, ainsi que l'indique la fig. 4. On constate que dans cette position de la bague intérieure du palier, le chemin de roulement intérieur 6 se trouve espacé des billes comme l'indique l'indice de référence 9.
Quand l'assemblage du palier est terminé, la bague intérieure 4 a été élargie comme l'indique la fig. 8, ce qui a amené son chemin de roulement 6 en position d'ajustement glissant par rapport aux billes 7 se trouvant dans le chemin de rou lement extérieur 3. Cette opération d'élargissement de la bague intérieure du palier peut être contrôlée avec pré cision pour que soit produit l'ajustement glissant appro prié entre les éléments roulants qui sont, dans le cas présent, les billes 7 et les chemins de roulement des deux bagues de roulement 1 et 4.
Cette opération four nit aussi une liaison de verrouillage entre la bague inté rieure 4 et la bague extérieure 1 du palier, par l'inter médiaire des éléments de roulement, assurant une portée appropriée et une rotation relative appropriée entre les deux bagues. Après que les bagues ont été assemblées, on peut si elles sont en une matière pouvant être trai tée par la chaleur ou trempée, les traiter par la chaleur ou les tremper et meuler avec précision leurs surfaces latérales extérieures pour les mettre à dimensions et les finir, ainsi que la surface de l'ouverture élargie 8a de la bague intérieure élargie.
Les deux bagues ou l'une d'entre elles peuvent être ou ne pas être en une matière pouvant être trempée ou traitée par la chaleur telle, par exemple, qu'un acier approprié pour le traitement thermi que et, après que le palier est terminé, il peut être employé sur des arbres ou en d'autres endroits dans des machines ou dans des éléments de machine de la même manière que tout roulement standard.
On a constaté que l'une des matières les meilleures pour les bagues de roulement à déformer suivant le procédé est l'acier C 1018 recuit à<B>8300C</B> et refroidi dans le four avant l'assemblage puis cémenté jusqu'à une profondeur de 0,25 mm dans un four à atmosphère contrôlée, à une température de 830 C après l'assem blage.
Il y a lieu de remarquer qu'un palier dans lequel les éléments de roulement sont dans leur position finale dans l'une des gorges nécessite une déformation moindre qu'un palier dans lequel on aligne tout d'abord la bague intérieure de roulement et la bague extérieure de roule ment et dans lequel on prévoit un intervalle suffisant pour permettre l'introduction des billes entre les parties sans gorge des parois desdites bagues. Par conséquent le procédé décrit permet que les gorges soient plus pro fondes que ne le permettrait n'importe quel autre pro cédé et en conséquence, les paliers fabriqués suivant ce procédé peuvent résister à des charges beaucoup plus grandes.
Les fig. 10 et 11 montrent comment le procédé décrit peut être mis en couvre pour assembler le palier à rou lement comprenant comme éléments antifriction soit des billes, soit des rouleaux, dans d'autres éléments de ma chine, c'est-à-dire sans que l'on forme un palier du type standard comprenant une bague formant chemin de rou lement intérieur et une bague formant chemin de rou lement extérieur, suivant les représentations des fig. 7 à 9. Sur les fig. 10 et 11, on a représenté l'extrémité 59 d'une tige comprenant une tête circulaire 60.
Cette tête circulaire a la forme d'une bague extérieure et porte, faisant partie intégrante de cette bague, un corps tubu laire 61 qui peut être fileté comme l'indique l'indice de référence 62, en vue de son assemblage avec une tige, un câble ou un autre organe. La tête 60 présente une ouverture 63, dans la paroi de laquelle est formée une rainure 64 formant chemin de roulement et destinée à recevoir les éléments antifriction qui dans le cas présent, sont des billes 65. La bague intérieure 66 de roulement qui est employée avec la tête 60 est la même que celle qui est désignée par l'indice de référence 4 sur les fig. 7 à 9.
Elle présente, dans sa paroi extérieure, un che min de roulement 67, correspondant au chemin de rou lement 6. Cette bague intérieure présente une ouverture transversale 68 et son diamètre extérieur 69 est pratique ment égal ou un peu inférieur au diamètre de la cir conférence tangente intérieurement aux billes quand ces dernières sont en place dans le chemin de roulement extérieur 64, afin qu'il soit possible d'introduire la bague 66 pour l'amener dans la position représentée sur la fig. 11.
On élargit la bague intérieure 66 en enfonçant le poinçon 27 à travers l'ouverture 68, afin d'élargir cette bague intérieure de la manière décrite à propos des fig. 7 et 8 pour obtenir un ajustement glissant entre les éléments roulants, d'une part, et les bagues intérieure et extérieure du palier, d'autre part.
Le procédé décrit est le seul procédé dans lequel le palier, avec chemins de roulement ininterrompus dans la bague intérieure et dans la bague extérieure, est sus ceptible d'être assemblé par un garnissage complet d'élé ments de roulement, qu'il s'agisse de billes ou de rou leaux. Nous entendons par garnissage complet toutes les billes ou autres éléments de roulement que les chemins de roulement peuvent recevoir, le jeu entre ces éléments de roulement étant le jeu léger tolérable.
Le jeu généra lement employé et considéré comme approprié est de 25 millièmes de millimètre environ entre les éléments de roulement adjacents, qu'il s'agisse de billes ou de rouleaux. Palais on peut admettre des variations légères ou jusqu'à un degré limité. Il faut entendre par chemin de roulement ininterrompu un chemin de roulement sans encoches ou rainures d'introduction, destinées à permettre l'introduction de billes ou de rouleaux, à tra vers lesdites rainures, jusqu'aux chemins de roulement.
On se rend compte d'après ce qui précède que, dans tous les paliers représentés, le procédé de formage et d'assemblage est le même. Que les éléments de roule ment soient des billes ou des rouleaux, ils sont assem blés dans l'une et l'autre des bagues soit avec cage soit sans cage; qu'ensuite on élargit la bague intérieure assemblée à la bague extérieure et ayant des dimensions réduites jusqu'à lui donner les dimensions qu'elle doit nécessairement avoir dans le palier terminé et jusqu'à obtenir l'ajustement glissant approprié par rapport aux éléments de roulement, et aussi jusqu'à placer lesdits éléments de roulement de manière à obtenir l'ajuste ment glissant approprié entre eux et la bague extérieure du palier.
On voit aussi que le palier fini peut être ou non traité par la chaleur et trempé, de la manière décrite ci-dessus. Le palier terminé peut être meulé et fini aux dimensions désirées et employé sur des arbres ou avec d'autres organes de machines, de la même manière qu'un palier ordinaire.
Des tensions sont introduites dans tout le palier déformé par le travail mécanique décrit ci-dessus. Le traitement thermique a pour résultat d'éliminer ces ten sions. Des tensions sont introduites aussi, il est vrai, par le traitement thermique, mais ces tensions dues au trai tement thermique ont un caractère différent de celui des tensions dues au travail mécanique.
Par l'examen aux rayons X ou par l'enlèvement de couches de ma tière par usinage, on peut faire la distinction entre les tensions produites par le traitement thermique et les tensions produites par le travail mécanique. De la même manière on peut faire la distinction entre l'un de ces genres de tension et une combinaison des deux genres.
Bien que les exemples cités ci-dessus se rapportent à un élargissement de la bague intérieure du palier, le travail mécanique ou déformation, n'est pas limité à un tel élargissement de la bague intérieure. Il est possible aussi, comme on l'a indiqué plus haut, de contracter la bague extérieure ou de procéder à l'élargissement de la bague intérieure et à un rétrécissement de la bague exté rieure. Il y a lieu de remarquer qu'en élargissant la bague intérieure, on peut maintenir des tolérances par ticulièrement étroites.