Boule vide et procédé pour sa fahi#ication. L'objet de la présente invention est une boule vide d'une pièce de métal sans soudure et joint, formée d'une seule pièce de plaque de métal. Suivant l'invention, elle présente nue accumulation de métal â l'intérieur l'endroit où elle est fermée finalement, ladite accumulation consistant ci) des fibres du métal de la plaque et étant entourées de tous les côtés de ce métal.
Suivant. le procédé de fabrication de ces boules vides, faisant également partie de l'in vention, on fabrique Lui corps approximative ment sphérique ayant une ouverture, oit forme ce corps de façon à ce que le bord entourant ladite ouverture soit dans un plain transversal à l'axe de l'ouverture et oit roule ledit corps sous, pression à une forme sphérique jusqu' < < ce que l'ouverture soit fermée.
Dans le dessin ci-joint, donné à titre d'exemple, fig. 1 est une coupe d'une presse pour l'exécution de la première phase dans la formation d'une ébauche en forme de coupe qui est ensuite convertie à la forme de la boule complète; Fig. 2 est une coupe d'une presse pour l'exécution de la seconde phase clans la forma tion de l'ébauche: Fig. 3 est une vue d'une fraise destinée a fraiser le bord de l'ébauche; Fig. 31, montre une variante de cette fraise ;
1@ ig. .t et 5- sont des coupes de presses pour l'exécution d'antres phases dans la forma tion de l'ébauche: Fig. G montre une matrice destinée remplacer celle itiontrc'e en fig. 5 et à im primer ii l'ébauche une foi-nie plus approxi mativement sphérique;
Fig. 7 est une coupe d'une ébauche par tiellement roulée, l'ouverture (le l'ébauche étant partiellement fermée; Fig. 8 est unie coupe dune boule complète;
Fig. 9 est tille coupe (Finie machine à rouler l'ébauche: Fig. 10 montre l'ébauche (laits les dif férentes phases de fabrication, et Fig. 11 montre unie pince pour retenir l'ébauche pendant l'action de la fraise.
La presse représentée à la fig. 1 est cons truite de façon à pouvoir presser une plaque de métal en forme de coupe, comme montré en n. (fig. <B>101).</B> Après cette première opération, l'ébauche en forme de coupe est soumise à l'action d'une presse (fig. 2), qui allonge l'ébauche à la forme représentée en b (fig. 10). Ensuite, le bord supérieur de l'ébauche est fraisé par la fraise a (fig. 3), l'ébauche étant retenue par des moyens convenables, par exemple par la pince (fig. 11).
Une partie a: de la fraise entre dans l'ébauche en vue de conserver sa forme de coupe et de la soutenir pendant l'opération de la fraise. La fraise t1 présente deux bords coupants y pouvant couper coniquement le bord extérieur de l'ébauche.
La fraise A doit être mise en rotation. Après l'enlèvement de l'ébauche de la fraise A, elle affecte la forme montrée en c (fig. 10) présentant Lui bord conique et parfaitement lise, de façon à ce que, dans l'opération subséquente pour donner à l'ébauche une forme complètement sphérique, une ferme ture complète et ferme en résulte.
Ensuite l'ébauche ainsi formée est placée dans la presse montrée à la fig. 4, qui lui imprime une partie tronconique ai (voir d, fig. 10) et un collet a5 se terminant par le bord conique a', comme déerit ci-dessus.
Dans l'opération prochaine, le collet a' de l'ébauche c7 (fig. 10) est tourné vers l'in térieur, de faon que l'ébauche affecte alors la forme montrée en e (fg. 10). Cette forme résulte de l'action de la presse montrée à la fig. 5. Dans l'opération suivante l'ébauche affecte unie forme plus approximativement s<B>V</B> ph'rique comme montré en f (fig. 10), pré sentant une petite ouverture conique z s'élar gissant vers l'extérieur.
Cette forme résulte de l'application d'une matrice montrée à la fig. il remplaçant la matrice inférieure montrée à la fig. 5 et insérée dans une presse simi laire à celle montrée à la fig. 5, mais séparée de celle-ci. L'ébauche f (fig. 10) est main tenant recuite ou détrempée pour la rendre propre à l'opération de roulage subséquente. Un nombre de ces douilles f' est maintenant placé dans des rainures circulaires pratiquées dans des plaques 2 et 3 (fig. 9) dont l'une est mise en rotation, tandis que l'autre est pressée contre la première.
Par l'action de roulage effectué par les plaques \! et 3, les ébauches sont légèrement réduites en diamètre et les ouvertures .:; partiellement fermées, grâce à l'action de roulage, par suite de la quelle le métal est forcé de toutes les direc tions vers le centre de l'ouverture z. Après ce premier roulage, l'ébauche affecte la forme montrée à la fig. 7, dans laquelle l'ouverture est fermée vers l'intérieur. Ensuite les ébauches sont recuites de nouveau, en vue de les dé tremper pour le second roulage.
Ce roulage final est exécuté par un appareil similaire à celui représenté à la fig. 9, mais ayant une rainure ou des rainures d'un diamètre plus petit que la rainure ou les rainures de la première machine à rouler. Fig.8 montre une boule en coupe sortant de la deuxième machine à rouler et dans laquelle l'ouverture a été complètement fermée, le métal s'ac cumulant à l'intérieur de l'ébauche ait point où l'ébauche a été fermée.
c'est-à-dire oiu le bord circulaire de l'ébauche a été pressé de toutes les directions vers le centre de l'orr- vertur e.
En comparant les fig. 7 et 8, on voit, que le petit creux conique dans l'ébauche de la fig. 7 a été rempli pendant le second roulage, en pressant le métal clans ledit creux. le surplus coulant vers l''intérieur, comme représenté en a' (fig. 8), oü i1 reste sans gêner la construction on l'usage de la boule.
Dans ce procédé de fabrication, le métal n'a pas la tendance de former une couche mince sur la périphérie de la boule et aucune opéra tion n'est nécessaire pour fermer l'ouverture à l'aide d'une pellicule de métal appliquée sur la surface de la boule et laissant vide les parties intérieures de l'ouverture.
Dans ce procédé, la première phase de la fermeture de l'ouverture se fait par flexion suivie par uni remplissage successif de l'ouver ture conique par le déplacement du métal, de Façon. à ce que la paroi du produit final soit fermée par une épaisseur pleine de la douille et, de plus, qu'il y ait une épaisseur supplémentaire de métal à ce point, gràee au eoulement du métal vers l'intérieur, comme montré à a' (fig. 8), ce qui augmente la ré sistance de la boule à ce point et ferme efficacement l'ouverture par toute l'épaisseur (le la boule.
Les deux opérations de roulage peuvent étre exécutées par une seule machine, au lieu de deux et les opérations peuvent varier dans une certaine limite. Ainsi, la douille peut ëtre fermée. sans fraiser coniquement son bord; niais il est avantageux de le fraiser comme décrit, en vue de préparer le bord pour une réunion facile et régulière des parties opposées pendant l'opération de roulage et d'obtenir une surface lisse (lu bord.
La forme de la fraise (fig. 3) peut être modifiée. Fig. 3,1 montre une fraise ayant une partie coupante inclinée ainsi qu'une partie coupante arrondie destinée à fraiser l'extré mité supérieure du bord de la douille au- dessus de la partie conique du bord, les par ties coupantes passant l'une dans l'autre.
Il résulte de ce qui précède que la boule faite suivant le procédé décrit est d'une seule pièce. de plaque de métal sans joint ayant une accumulation de métal à sort intérieur à l'endroit oit la boule est fermée finalement, cette accumulation étant composée de fibres de la -plaque de métal originale serrées ëtt- semble mécaniquement et entourées de tous les côtés par le métal original et) forme de plaque.
On remarque également qu'à une phase du procédé de fabrication de la boule, l'ébauche affecte approximativement une forme sphérique avec une ouverture, dont le bord est dans un plan transversal à l'axe de l'ouverture. Cette ouverture étant ordinairement conique; cependant elle peut aussi être cylindrique.
Empty ball and process for its fahi # ication. The object of the present invention is an empty ball of one piece of metal without welding and joint, formed from one piece of metal plate. According to the invention, it exhibits no accumulation of metal within the place where it is finally closed, said accumulation consisting of fibers of the metal of the plate and being surrounded on all sides by this metal.
Next. the process for manufacturing these empty balls, also forming part of the invention, is made approximately a spherical body having an opening, which forms this body so that the edge surrounding said opening is in a plane transverse to the axis of the opening and rolls said body under pressure to a spherical shape until the opening is closed.
In the accompanying drawing, given as an example, fig. 1 is a section of a press for performing the first phase in forming a cup-shaped blank which is then converted to the shape of the complete ball; Fig. 2 is a section of a press for carrying out the second phase in the formation of the blank: FIG. 3 is a view of a mill intended to mill the edge of the blank; Fig. 31, shows a variant of this cutter;
1 @ ig. .t and 5- are press cuts for the execution of other phases in the formation of the blank: Fig. G shows a matrix intended to replace that itiontrc'e in fig. 5 and to print the blank a more approximatively spherical faith;
Fig. 7 is a section of a partially rolled blank, the opening (the blank being partially closed; Fig. 8 is a cross section of a complete ball;
Fig. 9 is the cut (Finished machine for rolling the blank: Fig. 10 shows the blank (milks the different production phases, and Fig. 11 shows a pliers to hold the blank during the action of the milling cutter).
The press shown in FIG. 1 is constructed so that a cup-shaped metal plate can be pressed, as shown in n. (fig. <B> 101). </B> After this first operation, the cup-shaped blank is subjected to the action of a press (fig. 2), which extends the blank to the shape shown in b (fig. 10). Then, the upper edge of the blank is milled by the cutter a (fig. 3), the blank being retained by suitable means, for example by the clamp (fig. 11).
Part a: of the cutter enters the blank in order to maintain its cut shape and to support it during the operation of the cutter. The cutter t1 has two cutting edges which can conically cut the outer edge of the blank.
Cutter A must be rotated. After removal of the blank from the milling cutter A, it takes the shape shown in c (fig. 10) presenting Him with a conical edge and perfectly smooth, so that in the subsequent operation to give the blank a completely spherical shape, a complete and firm tightness results.
Then the blank thus formed is placed in the press shown in FIG. 4, which gives it a frustoconical part ai (see d, fig. 10) and a collar a5 ending with the conical edge a ', as described above.
In the next operation, the collar a 'of the blank c7 (fig. 10) is turned inwards, so that the blank then takes on the shape shown at e (fig. 10). This shape results from the action of the press shown in FIG. 5. In the following operation the blank takes on a more approximate <B> V </B> shape as shown in f (fig. 10), presenting a small conical opening z widening towards the 'outside.
This shape results from the application of a matrix shown in fig. it replacing the lower die shown in fig. 5 and inserted into a press similar to that shown in FIG. 5, but separate from it. The blank f (fig. 10) is now annealed or wet to make it suitable for the subsequent rolling operation. A number of these bushes f 'is now placed in circular grooves made in plates 2 and 3 (Fig. 9), one of which is rotated, while the other is pressed against the first.
By the rolling action performed by the plates \! and 3, the blanks are slightly reduced in diameter and the openings.:; partially closed, thanks to the rolling action, as a result of which the metal is forced from all directions towards the center of the opening z. After this first rolling, the blank takes on the shape shown in FIG. 7, in which the opening is closed inwards. Then the blanks are annealed again, with a view to tempering them for the second rolling.
This final rolling is performed by a device similar to that shown in FIG. 9, but having a groove or grooves of a smaller diameter than the groove or grooves of the first rolling machine. Fig.8 shows a cross-sectional ball emerging from the second rolling machine and in which the opening has been completely closed, the metal accumulating inside the blank at the point where the blank has been closed.
that is, the circular edge of the blank has been pressed from all directions towards the center of the angle.
By comparing Figs. 7 and 8, it can be seen that the small conical hollow in the blank of FIG. 7 was filled during the second rolling, by pressing the metal in said hollow. the surplus flowing inwards, as shown at a '(fig. 8), where it remains without hindering the construction or the use of the ball.
In this manufacturing process, the metal does not have the tendency to form a thin film on the periphery of the ball and no operation is necessary to close the opening using a metal film applied to it. the surface of the ball and leaving empty the interior parts of the opening.
In this process, the first phase of closing the opening is by bending followed by successive uni-filling of the conical opening by the displacement of the metal, in a manner. that the wall of the final product is closed by a full thickness of the sleeve and, in addition, that there is an additional thickness of metal at this point, due to the flow of the metal inward, as shown in a '(fig. 8), which increases the resistance of the ball at this point and effectively closes the opening through the entire thickness (the ball.
The two rolling operations can be performed by one machine, instead of two, and the operations may vary within a certain limit. Thus, the socket can be closed. without conically milling its edge; but it is advantageous to mill it as described, in order to prepare the edge for an easy and regular meeting of the opposing parts during the rolling operation and to obtain a smooth surface (the edge.
The shape of the cutter (fig. 3) can be changed. Fig. 3.1 shows a cutter having an inclined cutting part as well as a rounded cutting part for milling the upper end of the edge of the socket above the tapered part of the edge, the cutting parts passing one through the other.
It follows from the foregoing that the ball made according to the method described is in one piece. of jointless metal plate having an accumulation of metal in an internal sort where the ball is finally closed, this accumulation being composed of fibers of the original metal plate tightened together mechanically and surrounded on all sides by the original metal and) plate shape.
It is also noted that at a phase of the ball manufacturing process, the blank approximately affects a spherical shape with an opening, the edge of which is in a plane transverse to the axis of the opening. This opening being usually conical; however, it can also be cylindrical.