Brevet FR2236581A1 — publié le 19750207

L'invention concerne un procédé de fabrication de jantes à épaulements obliques, la jante à épaulementsobliques elle-mme fabriquée d'après ce procédé, ainsi que le dispositif de mise en oeuvre de ce procédé. Art antérieur : On connait dejé par le brevet allemand 1.152.086 la fabrication, à partir de tubes profiles, de jantes à épaulemente obliques avec une rainure d'anneau ressort vers l'une de leurs extrémités, ainsi qu'un rebord de jante formé à l'autre extrémité de la jante. Mais ce procédé connu a l'inconvénient d'imposer comme ébauche un tube profilé. Un grand nombre de profilés différents doivent être alors tenus en stock. L'amincissement ou laminage du corps de jante entraîne un étirage du corps de jante, de sorte que, ou bien la largeur d'embouchure de la jante pour une épaisseur donnée de la paroi du corps de jante n'est plus réglable exactement, ou bien, en réglant avec précision la largeur d'embouchure, on n'est plus martre de la précision de l'épaisseur de paroi du corps de jante. D'après les procédés connus il n'est donc pas possible, à partir de matières premières d'épaisseurs différentes, de fabriquer des jantes à épaulements obliques dans lesquelles non seulement l'épaisseur du corps de la jante mais encore la largeur d'embouchure de le jante ont une très bonne précision de cotes. Las procédés connus ne permettent pas non plus de former un corps de jante comma un solide d'égale résistance, ni comme un corps à épaulements obliques pour le guidage du pneumatique. Exposé général s L'invention se donne donc pour bùt de proposer un procédé de fabrication et des jantes à épaulements obliques qui suppriment les inconvénients inhérents à l'état de la technique, notamment ceux qu'on vient de citer. Une jante à épaulements obliques selon l'invention doit en outre présenter des épaisseurs de paroi importantes et ajustables dans les zones de forte contrainte, c'est-a-dire dans la zone du rebord de jante et particulièrement dans celle de la rainure d'anneau ressort ; dans la zone du corps de jante, elle doit entre formée comme un solide d'égale résistance, ou comme un corps à épaulements obliques, dans lequel non seulement les épaisseurs de parois, mais aussi la largeur d'embouchure, la forme et le collet du rebord de jante doivent répondre aux exigences des tolérances les plus serrées. Un procédé de fabrication selon l'invention ne doit entraîner que ltemploi simple de machines à pression ou presses, pour fabriquer des jantes à épaulements obliques en deux phases d'opérations seulement. En particulier un procédé de fabrication selon l'invention doit convenir pour la production en série entièrement automatique d'articles de tolérances serrées avec un faible investissement en machines. Enfin, un dispositif de mise en oeuvre selon l'invention doit être simple à construire, fiable d'emploi et largement utilisable avec des machines courantes. Ces objectifs sont atteints, selon l'invention concernant les jantes à épaulements obliques, par les dispositions suivantes s des épaisseurs de -paroi plus grandes dans la zone de la rainure d'anneau ressort et plus petites dans la zone du corps de jante que celles du rebord de jante.Dans la zone du corps de jante, ltepaisseurde paroi correspond à celle d'un solide de d'égale résistance, Le procédé de fabrication de ces jantes à épaulements obliques se caractérise selon l'invention par les étapes suivantes t on forme un tube à partir d'une t81e en ruban soudée le long d'une génératrice t on épaissit une première extrémité du tube et on y forme le profil d'une rainure d'anneau ressort on amincit le corps de jante ; enfin on dresse un rebord de jante à la seconde extrémité du tube par une opération sous pression contre un mandrin intérieur. De préférence pour former la rainure, on rétreint la première extrémité de l'ébauche tubulaire sous pression par avance suivant l'axe du tube, puis on forme l'enfoncement de la rainure sous pression par avance radiale ; pour obtenir une cavité de rainure de cotes précises, on peut avantageusement, après formage du profil de rainure, dresser le bord externe de la rainure par refoulement vers le profil. Après la première étape ci-dessus décrite, formage de la rainure, intervient la deuxième étape t on forme le corps de jante selon un profil d'égale résistance, avec des épaulements obliques, par une opération de laminage sous pression. La troisième étape consiste à monter la jante par sa deuxième extrémité dans un mandrin intérieur et on dresse le rebord de jante au moyen d'un ou plusieurs galets presseurs dont le profil externe correspond à celui du rebord de jante à dresser. Un dispositif de mise en oeuvre selon l'invention se caractérise de préférence par l'emploi des moyens suivants : une machine à pression, ou presse, équipée d'un mandrin extérieur, pour le montage de l'ébauche tubulaire ; une douille pouvant coulisser sur l'extrémité du mandrin extérieur à l'encontre d'une force de rappel ; au moins un galet de rétreinte cylindrique à large surface latérale de contact ; et au moins un galet presseur pour former la rainure d'anneau ressort. Pour former un profil d'égale résistance, le dispositif selon l'invention est encore muni d'au moins deux rouleaux de laminage sous pression, dotés d'une avance radiale continue. Enfoncé des figures : Fig. 1 une ébauche cintrée en tube et soudée suivant une génératrice. Fig-. 2 le tube de la fig. 1 avec une extrémité rétreinte te. /formée Fig. 2a une rainure pour anneau res-sort dans l'extré- mité rétreinte. Fig. 3 le tube avec sa rainure après amincissement du corps de jante comme un solide d'égale résistance. Fig. 4 une jante à épaulements obliques terminée avec un rebord dressé. Fig. 5 un dessin schématique de la presse à rétreindre l'extrémité du tube, et Fig. 6 un dessin schématique de la presse à rc- treindre selon la Fig. 5 adaptée pour former la rainure d'anneau ressort et pour dresser le bord externe de la rainure d'anneau ressort. Description détaillée d'une forme de réalisation Sur la Fig. 1 on voit l'ébauche d'un procédé selon l'invention t cintrage d'une plaque de tôle en ruban allongée en un tube, et soudure longitudinale ; en cours des étapes suivantes du procédé, le cordon de soudure sera intégré avec le matériau du tube, si bien que le cordon de soudure ne reste pas un point faible et le corps de pièce est monobloc. Dans une variante du pro cédé selon l'invention on peut aussi partir d'un segment de tube étiré sans soudure. Sur la Fig. 2, dans une première étape du procédé, une extrémité de jante en tube est épaissie ; cet épaississement peut avantageusement être opéré par une machine à pression selon le schéma de la Fig. 5 ; mais cet épaississement peut entre aussi formé par forgeage, martelage, rétreinte à froid ou à chaud dans une presse. Sur la Fig. 2a une rainure d'anneau ressort est ensuite formée par des galets de pression dans la matière de ltépaississement, de sorte qu'après formage de la rainure une saillie du bord externe 3 termine ce côté de la pièce. Dans une seconde étape du procédé le corps de la jante est étiré selon la Fig. 3 en un solide d'égale résistance avec des épaulements obliques de chacun 50 t dans une troisième étape du procédé le rebord de la jante du cEté opposé à la rainure, est dressé comme sur la Fig. 4. Ce dressage du rebord de jante est connu par la demande de brevet allemand P 20 53 005 du mme demandeur. On se rapportera à la publication de cette d-emande, de sorte qu'il est inutile ici de décrire dans les détails le dressage du rebord de jante dans un mandrin interne. Enfin, il reste une opération nécessaire seulement pour la fabrication de jantes avec des cotes externes précises, et qui n'est pas représentée s le rebord 11 de la jante à épaule- ments obliques peut 8tre tronçonné ou décolleté. La fabrication de la forme intermédiaire selon la Fig. 2 est visible schématiquement sur la Fig. 5. Le tube est monté sur un mandrin extérieur, dont l'extrémité extérieure a la forme future de l'épaississement 2 où sera formée la rainure de l'anneau ressort. Sur le mandrin 7 est montée une bague de guidage ou douille B pouvant coulisser vers l'extérieur dans la direc- tion de l'extrémité du mandrin sous l'action d'un ressort. Lorsque les galets presseurs 9, qui doivent présenter une surface latérale large, sont avancés vers le mandrin, ils repoussent la bague de guidage 8 en arrière, et la matière du tube 1 peut alors être rétreinte seulement vers l'intérieur dans l'intervalle entre le mandrin 7 et la bague de guidage R. Sur la Fig. 6, la bague de guidage 8 est représentée en position encore plus reculée, de sorte que les galets presseurs 10 peuvent être avancés latéralement dans la zone de l'épaississe- ment 2. Les galets presseurs 10 présentent un profil latéral de roulement externe complémentaire du profil de la rainure de l'anneau ressort. Les galets presseurs 10 conforment alors de manière connue la rainure de l'anneau ressort, ce qui fait encore subir à la paroi externe 3 du tube une flexion déterminée. Pendant ou après le formage de la rainure d'anneau ressort, les galets presseurs 9 sont encore avancés axialement et redressent la paroi externe 3 à la forme souhaitée. il faut souligner qu'en procédant de la façon dé c rite, on forme une rainure d'anneau ressort qui présente des tolérances très serrées et-dont on peut renforcer à volonté l'épaisseur de paroi, de sorte qu'on peut déterminer les valeurs requises de résistance, compte tenu des contraintes propres h cette forme, à cause du formage de la rainure d'anneau ressort. Comparativement aux jantes à épaulements obliques fabriquées d'après les procédés traditionnels, il est alors possible, soit d'employer un matériau de qualité inférieure, soit d'abaisser dans leur ensemble les épaisseurs de paroi de la jante. Après le formage de la rainure d'anneau ressort la jante tubulaire est montée selon la Fig. 3 sur un autre mandrin, le corps de jante attenant à la rainure d'anneau ressort est formé par laminage sous pression en un solide d'égale résistance avec des épaulements obliques 4 à obliquité à la demande, de préférence de 50 d'inclinaison. A ce stade du procédé, et indépendamment de l'épais- seur. de paroi de l'ébauche, ltépaisseur de paroi du corps de jante 5 peut être aussi bien ajustée que celle des épaulements 4. Selon l'importance de l'amincissement du matériau dans la zone du corps de jante, l'extrémité 11 qui deviendra le rebord de jante sera plus ou moins éloignée de la rainure de l'extrémité opposée. Dans une étape suivante du procédé, comme expliqué supra, on dresse le rebord de jante dans le matériau de ltextré- mité 11 précédemment repoussé de la zone du corps de jante. De manière normale la jante à épaulement oblique peut être employée telle quelle t mais s'il faut respecter exactement une tolérance de poids déterminée pour la jante à épaulementsobliquestoute en tière,l'extrémi?é 11 peut être tsronçonnée conformément à la norme prévue. Evidemment on peut aussi ajuster l'embouchure de la jante à épaulementsobliquesà une largeur déterminée, avec une répartition d'épaisseur è la demande, sans que le formage de la matière hors de la zone du corps de jante entraine une quelconque surépaisseur non souhaitée à un autre endroit, ni que l'embouchure en soit modifiée. il est clair que le procédé selon l'invention donne aussi la possibilité d'obtenir des jantes à épaulements obliques avec la meilleure utilisation de matière, et par là de moindre poids, qui ont l'avantage à la fois de minimiser les masses non suspendues des camions et de mieux contrôler le pneumatique. Pour mettre en oeuvreun procédé selon l'invention, des machines de formage largement répandues peuvent-être employées, en étant équipées d'un mandrin extérieur 7 muni d'une bague de guidage a coulissant sous l'action d'un ressort ; cette bague forme avec le mandrin 7 un intervalle où se loge la jante tubulai- re 1. Les opérations suivantes sont également réalisables avec des presses de type connu. Le procédé selon l'invention offre en outre l'avan- tage de pouvoir ajuster exactement les épaisseurs de parois dans la zone du rebord de jante, étant donné que l'ébauche tubulaire de la Fig. 1 a son corps formé à l'épaisseur souhaitée avant le formage du rebord de jante. Comme c'est dans les opérations suivantes que la rainure d'anneau ressort et le corps de jante sont ajustés à leur épaisseur, ce premier formage n'a aucune influence sur les épaisseurs de parois de la rainure et du corps de jante. Le procédé selon l'invention est le premier à permettre d'ajuster toutes les parties distinctes d'une jante à épaulementsobliquesà des épaisseurs de parois indépendantes les unes des autres et /avoir prédéterminées, sans a considérer la précision des cotes de l ébauche. R E v E N D i C A T i O N S. 1.- Procédé de fabrication de jante à épaulements obliques, caractérisé : - en ce qu'on forme une ébauche tubulaire à partir d'une tle en ruban cintrée et soudée suivant une génératrice, puis on épaissit une première extrémité de l'ébauche et on y forme le profil d'une rainure d'anneau ressort, puis on amincit un corps de jante dans la zone médiane de l'ébauche, et enfin on dresse un rebord de jante à la deuxième extrémité de l'ébauche par une opération sous pression contre un mandrin intérieur. 2.- Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé t - en ce que le formage de la dite première extrémité s'opère au moins en deux opérations; une rétreinte sous pression par avance axiale qui produit le dit épaississement, puis un enfoncement sous pression par avance radiale qui produit la dite rainure. 3.- Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé : - en ce qu'après le formage du profil de la dite rainure on dresse le bord externe de la première extrémité de l'ébauche par refoulement vers le profile 4.- Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé - en ce qu'après le formage de la rainure, on forme le corps de jante selon un profil d'égale résistance par une opération de laminage sous pression, puis on monta la jante tubulaire par sa deuxième extrémité sur un mandrin intérieur et on dresse le rebord de jante au moyen d'un ou plusieurs galets presseurs dont le profil externe correspond à celui du rebord de la jante à dresser. 5.- Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé - en ce qu'on tronçonne le bord externe du rebord de jante après son dressage. 6.- Jantes à épaulements obliques, fabriquées selon le procédé de l'une des revendications pvécedentes; caractérisées t - en ce que leur épaisseur de paroi est plus grande dans la zone de leur rainure d'anneau ressort, et plus petite dans la zone de leur corps de jante que celle de leur rebord de jante. 7.- Jantes à épaulements obliques selon la reven diction 6, caractérisées - en ce que l'épaisseur de paroi dans la zone du corps de jante correspond à celle d'un solide d'égale résistance. 8,- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé : - par l'emploi des moyens suivants : une machine à pression ou presse équipée d'un mandrin extérieur 7 pour le montage d'une ébauche tubulaire 1 ; une douille ou bague de guidage 8 pouvant coulisser sur l'extrémité du mandrin 7 à ltencontre d'une force de rappel ; au moins un galet de rétreinte cylindrique 9 à large surface latérale de contact ; et au moins un galet presseur 10 pour former une rainure d'anneau ressort. 9.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé t - en ce qu'il comporte deux rouleaux de laminage sous pression, dotés d'une avance radiale continue, pour le formage d'un profil d'égale résistance dans la zone médians de la jante.