Brevet FR2396621A1 — publié le 19790202

La présente invention concérne les bielles des machines hydrauliques à barillet ctest-a-dire des pompes et moteurs hydrauliques du type décrit par exemple dans le brevet français N 1.311.140 du 13 Avril 1961. Dans ces machines les bielles agissant entre chaque piston et le plateau rotatif comportent une tête et un pied spheriques réunis par une tige de bielle. Ces bielles doivent présenter une très haute précision en ce qui concerne le diamètre et la sphéricité de la tête et du pied et leur distance entre centres. La présente invention peut également être appliquée aux autres pièces mécaniques comportant des têtes sphériques. Selon l'art connu les bielles du type objet de ltinvention sont réalisées par décolletage d'une pièce massive, l'ébauche étant montée entre pintes, décolletée puis rectifiée et rodée en ce qui concerne ses surfaces portantes, lesquelles sont ensuite soumises à un traitement de surface, Le montage entre pointes nécessite une amorce de perçage au soumet de chacune des deux parties sphériques amorce de perçage dont les bords doivent etre abattus et polis pour éviter un arrachage de la surface portante coopérante. Les bielles de ce type sont donc des pièces mécaniques onéreuses. La présente invention a pour but de remédier à cet incon vénient en évitant la plupart des usinages mecaniques et traite ment de surfaces. Elle est basee sur la remarque que seules les têtes sphériques nécessitent un fini et une dureté de sùrface exceptionnels avec -des normes correspondant à celles exigées des billes de roulement à billes dont la fabrication en série a atteint un très haut degré de technricité et dé qualité La procédé de fabrication des bielles à tête sphérique conforme à ltinvention consiste â usiner une bille de roulement à billes au diamètre de la tête sphérique à obtenir pour realiser dans celle-ci un emboîtement axial de révolution réalisant au moins une portée axiale et une portée radiale, à usiner ltextré- mité correspondante de la pièce formant tige de bielle de manière à réaliser la partie dtemboitement correspondant audit emboîte- ment axial et a souder ensemble la bille et la tige ainsi assem blôes. De préférence l'usinage de la bille est réalisé par élec- tro-erosion. L'emboîtement axial est de préférence un alésage borgne à fond plan, l'extrémité de la tige de -bielle étant un tenon cylindrique. Il est toutefois possible de prévoir une portée plane sécante entourant 1 'orifice de l'alésage borgne ou entourant un téton cylindrique usiné dans une calotte de la bille. La soudure est de préférence une soudure à l'argent réalisée en plaçant une pastille de soudure à l'argent sur une portée plane sécante en emboîtant et maintenant à force ltemboitement tout en faisant passer un courant entre la bille et la tige de bielle.Selon un mode de réalisation préférentiel, une cavité, réalisée par exem ple par un perçage axial dans la tige de bielle, débouche en face de la portée utilisée pour réaliser la soudure de façon à recevoir le volume de soudure excédentaire chassé par la pression d'emboîtement. De préférence des aspérités telles que des nervures ou rayures sont réalisées sur les surfaces cylindriques en coincidence de l'emboîtement pour renforcer la résistance à ltem- boitement de la soudure. On décrira ci-après à titre dtexemple deux modes de réalisation de l'invention avec référence au dessin ci-annexé dans lequel : Fig; 1 représente une vue en coupe longitudinale dtune bielle à double tête sphérique après assemblage des pièces prés- lablement à la soudure Fig. 2 est une vue correspondant à figure 1 pour un deuxième mode de réalisation. Dans le premier mode de réalisation, la tige de bielle 1 est une pièce décolletée tronconique aux deux extrémités de laquelle sont réalisés des tenons cylindriques 2a et 2b. Le tenon 2b réalise à l'extrémité du plus grand diamètre est entouré par une portée transversale plane 3. Les surfaces cylindriques 4 de ces tenons sont munies d'asperrtés qui peuvent être constituées par de fines rayures. Les têtes 5a et 5b sont réalisées par des billes du commerce pour roulement à billes. Dans chacune de ces billes est usiné par électro-érosion un alésage borgne 6a, 6b à fond plat dont la paroi cylindrique est également munie d'aspérités. L'aalésage 6b est également entouré par une portée sécante 7. La distance entre faces terminales des tenons 2 est rectifiée avec précision pour que lorsqu'elles sont en appui après soudage sur le fond des ale s ages 62 la distance entre centres des billes soit avec précision celle à obtenir. Des pastilles de soudure à l'argent 8 sont placées entre le fond des alésages 6 et la face terminale des tenons 2 au centre de laquelle est réalisé un perçage borgne 9 destiné à recevoir l'excôdent de soudure fondue. L'ensemble-est comprimé axialement et un courant est envoyé entre les deux têtes pour faire fondre les pastilles de soudure, la soudure fondue s'infiltrant également dans le faible jeu entre les parois cylindriques pour venir noyer les aspexités, ce qui renforce la soudure. Le mode de réalisation de la figure 2 comporte une modification du mode d'emboitement entre la bille 5b constituant le pied de bielle et la partie correspondante de la tige de bielle 1. Dans ce cas la bille 5b est décolletée selon une calotte pour réaliser un tenon cylindrique 10 entouré par une portée il. Un alésage axial 12 est réalisé dans ltextrémité correspondante de la tige de bielle 1 et la couronne circulaire plane 13 entourant cet alésage est rectifiée. L'alésage 12 a un volume supérieur à celui du tenon 10 et les surfaces cylindriques peuvent également etre rainurées. Pour la soudure,l'alésage 12 est rempli de brasure d'argent et les éléments sont emboîtés et mis en compression comme dans le cas précédent, la brasure venant couler entre les surfaces cylindriques et les surfaces-en couronnes ll et 13. La bielle obtenué présente des qualites mécaniques excellentes en raison du haut coefficient de dureté de surface et de la sphéricité parfaite des billes 5 et son prix de revient est plus de cinq fois inférieur à celui d'une bielle obtenue par l'usinage classique. RVBNDI CATI ONS 1.- Un procédé de fabrication de bielles à tête sphérique caractérisé en ce qu'il consiste à usiner une bille de roulement à billes au diamètre de la tête sphérique à obtenir pour réaliser dans celle-ci un emboitement axial de révolution réalisant au moins une portée axiale et une portée radiale, à usiner l'extrô- mité correspondante de la pièce formant tige de bielle de manière à r?aliser la partie d'emboîtement correspondant audit embofte- ment axial et à souder ensemble la bille et la tige ainsi assem blées. 2.- Un procédé de fabrication de bielles à tête sphérique selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'usinage de la bille est réalise par électro-érosion, 3.- Un procédé de fabrication de bielles à tôte sphérique selon l'une quelconque des revendications I et 2 caractérisé en ce que l'emboîtement axial est réalisé par un alesage borgne à fond plan, l'extrémité de la tige de bielle étant un tenon cylin- drique. 4.- Un procédé de fabrication de bielles à tête sphérique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'unie portée plane sécante entoure lsorifice de l'alésage borgne 5.- Un procédé de fabrication de bielles à tête sphérique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que Iremboîtement- axial de la bille est constitué par un tenon cylindrique axial entouré par une portée plane perpendiculaire. 6.- Un procédé de fabrication de bielles à tte sphérique selon l'une quelconque des revendications 1 å 5 caracterisé en ce que la soudure est une soudure à l'argent réalisée en plaçant une pastille de soudure à l'argent sur une portée plane sécante en emboîtant et maintenant à foxce l'emboîtement tout en faisant passer un courant entre la bille et la tige de bielle. 7.- Un procédé de fabrication de bielles à tête s'sphérique selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'unie cavité, réalisée par exemple par un perçage axial dans la tige de bielle, debouche en face de la portée utilisée pour réaliser la soudure de façon à recevoir le volume de soudure excédentaire chasse par la pression d'emboîtement. 8.- Un procédé de fabrication de bielles à tête sphérique selon l'une quelconque des revendications ià 7 caractérisé en ce que des aspérités telles que des nervures ou rayures sont réali- sées sur les surfaces cylindriques en coincidence de l'emboîtement pour renforcer la résistance à l'emboîtement de la soudure.