Brevet FR2012746A1 — publié le 19700320

L'invention concerne un procédé et un dispositif ou appareil pour tremper des pièces ayant des surfaces extérieures circulaires ou cylindriques. On sait que le durcissement par trempe est le résul-5 tat des transformations se produisant dans la structure d'un métal pendant son refroidissement. Les tensions accompagnant ces transformations entraînent, en général, une déformation importante de la pièce. Pour la fabrication de pièces en forme d!anneau, telles que bagues 10 pour roulements à frottements réduits, de telles déformations sont inacceptables. Afin d'éviter les déformations dues au. refroidissement de trempe, les dispositifs connus consistent à s'opposer aux modifications de forme des pièces à traiter par des dispo-15 sitifs mécaniques statiques. De tels dispositifs sont compliqués et coûteux et nécessitent dans certains cas l'utilisation de presses puissantes. Leur utilisation est également coûteuse car chaque pièce doit être traitée séparément. Il faut ajouter que les résultats ne sont pas toujours satisfaisants, car 2o de très importantes tensions résiduaires apparaissent néanmoins dans les pièces à traiter. La présente invention remédie à ces inconvénients et a pour objet un procédé évitant dâns une large mesure les tensions qui se forment à l'intérieur de la pièce à traiter 25 aussi bien avant que pendant le traitement évitant ainsi une trop grande déformation de la pièce. La caractéristique principale du procédé, objet de la présente invention, est de réduire ou de s'opposer aux déformations de la pièce pendant la trempe en la faisant tourner au-20 tour de son axe tout en soumettant sa surface extérieure à la pression de rouleaux exerçant un effort sur cette surface en des points diamétralement opposés de sa circonférence afin qu'elle garde dans toute la mesure du possible sa forme circulaire pendant l'opération de trempe. 25 L'invention a également pour objet un appareil pour mettre en oeuvre le procédé décrit ci-dessus, dont la caractéristique essentielle est- de comporter en premier lieu deux groupes de rouleaux presseurs, disposés de façon à exercer 69 23455 2012746 une pression sur la surface extérieure de la pièce à traiter en quatre points situés respectivement aux extrémités de deux diamètres se coupant à angle droit, deux de ces rouleaux ayant des axes fixes et les deux autres des axes pouvant se dépla-5 eer latéralement de façon à exercer une pression sur la pièce ; en second lieu, un dispositif faisant tourner la pièce autour de son axe de façon que toute la surface de la pièce vienne en contact avec lesdits rouleaux afin d'atténuer son ovalisa-tion. 10 L'appareil conforme à l'invention est relativement simple et d'exploitation peu coûteuse. L'invention sera raieux comprise à l'aide de la description détaillée oi-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et des dessins annexés sur lesquels : 15 - la figure 1 est une vue schématique en plan d'un dispositif selon l'invention, destiné àéviter les déformations dues à la trempe d'une pièce circulaire ou cylindrique, - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 20 montrant une phase d'exécution du procédé selon l'invention dans laquelle une pièce déformée est ramenée à son profil normal. L'appareil conforme à l'invention comprend deux rouleaux presseurs de guidage 2, 3, pouvant tourner autour d'axes 25 fixes et montés sur un bâti fixe (non représenté).. Ces rouleaux 2,3 sont disposés de façon à supporter la surface extérieure d'une pièce circulaire ou cylindrique à traiter, suivant deux points de sa circonférence situés à 90° l'un de l'autre relativement à l'axe de la pièce 1. 50 Les deux rouleaux 2,3 sont entraînés dans le même sens (celui des aiguilles d'une montre comme indiqué sur la figure l) au moyen d'un moteur (non représenté ) et font tourner la pièce autour de son axe. En plus des deux rouleaux-guidés 2,3 fixes, l'ap-35 pareil comprend deux autres rouleaux presseurs ou galets mobile 4,5 pouvant tourner; librement et montés sur une même glissière 6. Cette glissière 6 peut se déplacer entre des éléments de guidage 7 selon un axe passant au centre de la pièce 1. 69 23455 3 2012746 Une commande 8, indiquée en pointillés, sert à pousser la glissière 6 en direction du centre de la pièce 1 dans le sens indiqué par la flèche (figure l). Les galets 4,5 sont disposés de façon à maintenir 5 la surface extérieure de la pièce circulaire 1 en des points de la circonférence, à90°, respectivement, des points de contact des rouleaux 3,2, avec la pièce» Ainsi, les quatre rouleaux presseurs 2, 4 et 3,5 forment deux groupes dont les axes sont situés respectivement 10 dans des plans perpendiculaires passant par l'axe de la pièce. Les deux paires de rouleaux fixes et mobiles 2,4 et 3,5 maintiennent énergiquement la pièce 1 dans sa rotation suivant sa circonférence. En conséquence, si la pièce 1, tout en conservant 15 sa forme d'anneau tend à subir des déformations, elle se trouve par rotation soumise à une contrainte uniforme suivant quatre points diamétralement opposés de la pièce. De cette façon et dans la limite des possibilités de l'appareil, la pièce ne peut subir aucune déformation. 20 Inversement, si la pièce 1 a au départ une forme ovale, comme indiqué sur la figure 2, les deux groupes de rouleaux exercent alternativement une pression sur le plus grand diamètre de sorte que celui-ci sera diminué sous l'effet de la rotation forçant la pièce à prendreune forme circulaire com-25 me indiqué en pointillé sur la figure 2. Les deux groupes de rouleaux 2,4 et 3*5 exercent alors la même pression sur des points situés perpendiculairement à la pièce, lui conservant sa forme circulaire et évitant d'autres déformations. Les charges appliquées sur la pièce pour les rou-30 leaux et leur répartition dépendent en pratique de la dimension de la forme et de la plasticité de la pièce- circulaire 1. Il est important de noter que la charge appliquée sur les rouleaux mobiles 4 et 5 ne doit pas être trop élevée à haute température de la pièce, en raison des risques d'écra-25 sement. La charge doit donc être appliquée progressivement au fur et à mesure du refroidissement de la pièce. Par contre, la charge peut être appliquée au maximum immédiatement après une trempe de courte durée, effectuée librement c'est-à-dire sans application de charge. 69 2345S 4 2012746 On conçoit que les détails de construction de l'appareil puissent être réalisésde manière différente du dispositif décrit et illustré ci-dessus spécialement sans sortir pour celà du cadre de 1'invention défini par les revendications 5 ci-après. 69 23455 s 2012746 5_ë_Y_5_0_ï_Ç_ê_ï_ï_2JL§ 1°- Procédé pour le durcissement par trempe d'une pièce à surface extérieure sensiblement circulaire ou cylindri-5 que, caractérisé par le fait que les déformations de la pièce pendant la trempe sont atténuées par la rotation de la pièce autour de son axe alors que sa surface extérieure est soumise à l'action de rouleaux presseurs répartis à 90° en des points de sa circonférence et exerçant des efforts diamétralement op-10 posés, deux à deux, de façon à maintenir la forme de cette surface extérieure pendant la trempe de la pièce„ 2°- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les efforts exercés par les rouleaux sont appliqués progressivement. 15 j5°- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on exerce des efforts très élevés à l'aide des rouleauxaprès un premier temps de trempe de la pièce sans qu'elle soit soumise auxdites pressions. 4°- Dispositif permettant de mettre en oeuvre le pro-20 cédé des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait qu'il comporte deux groupes de rouleaux presseurs disposés de façon à appuyer sur la surface extérieure de la pièce à traiter en des points situés respectivement sur deux plans perpendiculaires, deux de ces rouleaux étant montés sur des axes fixes et les 25 deux autres pouvant se déplacer latéralement pour exercer une pression sur la pièce, un dispositif faisant tourner cette pièce autour de son axe pour amener sa surface entière en contact avec les rouleaux, afin de réduire l'ovalisation de la pièce. 5°- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé -^0 par le fait que les rouleaux sont montés sur une même glissière mobile qu'on peut déplacer vers l'axe de la pièce par un organe. 6°- Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé par le fait que la pièce est entraînée par les rouleaux dont les axes sont fixes. 35 7°- Une pièce qui a été traitée par le procédé des revendications 1 à 3.