Brevet FR2450648A1 — publié le 19801003

La présente invention concerne un procédé et une machine de façonnage de façon précise de rouesassemblees et, plus particulièrement, un procédé et une machine dans lesquels les écarts axiaux ainsi que radiaux sont minimisés. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 3 530 717 intitulé "Wheel Rounding Machine!' du 29 septembre 1970 au nom de Horace D. Gregg, n0 3 580 043 intitulé "Wheel Rounding Machine" du 25 mai 1971 au nom de George E. Gollwitzer, et n0 3 581 550 intitulé "Wheel Rounding Machine" du ler juin 1971 au nom de Daniel E. Waterbury, décrivent des procédés et des dispositifs pour le fa çonnage précis de roues assemblées. Ces procédés et dispositifs sont avant tout axés sur la réduction des écarts radiaux. Bien que de tels procédés et dispositifs se traduisent par l'obtention de roues ayant des formes extérieures extrêmement précises, il est avantageux de prévoir un contrôle encore plus grand des écarts axiaux et de minimiser non seulement l'excentricité entre les chanfreins de trous de boulons et le trou central, mais encore les imprécisions des écartements circonférentiels des chanfreins. La présente invention a par conséquent pour objet de prévoir un procédé et un dispositif perfectionnésde façonnage de roues. La présente invention a également pour objet de prévoir un procédé et un dispositif de façonnaae de roues assemblées afin de minimiser a la fois les écarts axiaux et radiaux. La présente invention concerne un procédé de façonnage précis de roues assemblées qui oxFortent une jante définissant le siège au talon de pneu et une partie centrale. Le procédé comprend les étapes d'assemblage de la jante sur la partie centrale de la roue et le déport du siège de talon de la roue assemblée vers un endroit axi#al précis par rapport au centre de la roue. La présente invention concerne également un dispositif permettant le façonnage précis des roues assemblées décrites cidessus. Le dispositif# comprend plusieurs matrices de façonnage et un support de roue. Le support de roue maintient la roue pendant que les matrices de façonnage effectuent les déformations radiales et axiales du siège de talon par rapport au centre de la roue. La présente invention sera bien comprise a la lecture de la description suivante faite en relation avec les dessins cijoints, dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe verticale prise le long de l'axe de la machine de façonnage de roue selon la présente invention prévue pour mettre en oeuvre le procédé selon la présente invention ; et La figure 2 est une vue en coupe prise le long de la ligne 2-2 de la figure 1. Une machine permettant un façonnage précis de roues de véhicule, représentées généralement par la référence 11, est représentée en partie et porte la référence générale 12. La machine 12 est prévue pour être utilisée dans une presse de façonnage de roues, qui n'a pas été représentée totalement. Les parties de la presse qui ont une construction classique n'ont pas été représentée pour des raisons de simplicité et de clarté. La roue 11 comprend une jante 13 comportant des sièges de talon 14 et 15, qui sont prévus pour recevoir un pneumatique. Une partie centrale de roue 16 est fixée à la jante 13 d'une manière connue.La partie centrale 16 comporte une ouverture centrale 17 et plusieurs ouvertures 18 distantes les unes des autres autour du trou central 17 sur un cercle à boulons.Les trous 18 sont chanfreinés de façon à coopérer ave des écrous coniques ou analogues qui sont utilisés pour fixer la roue au véhicule associé. La machine 12 comporte une plaque de base 19 qui est prévue pour être fixée d'une manière connue au banc de la presse associée (non représentée). Fixé à la plaque de base 19 se trouve un ensemble à bague 21. L'ensemble à bague 21 est constitué de plusieurs guides 22 disposés horizontalement, dans lesquels sont supportés, de façon à pouvoir coulisser, des outils ou matrices 23 mobiles radialement. Au-dessous des guides 22 sont formés dans la bague 21 plusieurs guides 24, disposés suivant un certain angle, dans lesquels sont supportés, de façon à pouvoir coulisser, des outils ou matrices 25 de façonnage. Une bague d'entraînement 26 est supportée de façon à pouvoir tourner dans une gorge circonférentielle 27 qui est formée dans l'ensemble à bague 21 à la base des guides 22. Fixées à la bague d'entraînement 26 se trouvent plusieurs cames 28, une came 28 étant prévue par outil 23. Les cames 28 comportent des sur faces à came inclinées 29, qui agissent avec les surfaces conduites 31 formées sur tes outils 23. Comme il apparait, la rotation de la bague d'entraînement 26 se traduit par un mouvement de va-et-vient des outils 23. La bague 26 est entraînée par un ensemble à cylindre pneumatique (non représenté). Placée au-dessous de la bague d'entraînement 26 se trouve une seconde bague dlentrainenu#nt32La bague d'entraînement 32 est supportée dans une gorge cylindrique 33 qui est formée dans la bague 21 à la base des guides 24. Fixées à la bague 32 se trouvent plusieurs cames 34, une came étant prévue par outil 25. Les cames 34 comportent des surfaces à came inclinées 35, qui viennent en contact avec les surfaces conduites 36 des outils 25. La bague d'entraînement 32 comporte un bras de levier en saillie 37 qui est relié par un tourillon 38 à la tige de piston d'un cylindre hydraulique 39 pour mettre en rotation la bague dlentrainement 32. Une construction si- milaire est prévue pour mettre en rotation la bague d'entraînement 26,comme indiqué ci-dessus.L'oscillation de la bague d'entraînement 32 provoque un mouvement de va-et-vient des outils 25. Placée au centre de l'ensemble à bague 21 se trouve une bague de support 41 qui est fixée d'une manière appropriée à la plaque de base 19. La bague de support 41 comporte un évidement en forme d'arc 42 qui est formé dans sa partie supérieure où un organe annulaire 43 est supporté. L'organe annulaire 43 est supporté dans la gorge 42 sur des paliers (non représentés), de sorte qu'il est libre de flotter dans la direction radiale. Une bague coussin 44 est supportée dans l'organe annulaire flottant 43 et vient en contact avec la surface inférieure de la jante 13 proche du siège 15. La plaque de base 19 et la bague 41 comportent des ouvertures inclinées respectives 45 et 46 à travers lesquelles s'étend une tête d'entraînement 47 mobile verticalement. La tête 47 supporte plusieurs outils de coupe 48, un outil étant prévu pour chacun des 18 trous du centre de la roue. Dans le mode de réalisation représenté, les outils de coupe 48 sont entraînés de façon à pouvoir tourner par la tête 47 de toute manière appropriée et sont prévus pour exécuter une opération de fraisage finale sur les trous 18, comme cela sera décrit ci-apres. Cependant, on doit comprendre qu'il reste du domaine de la présente invention de rempla cer les outils de coupe 48 par des outils qui exécutent une opération combinée de perçage et de fraisage, ou par des outils qui exécutent de tout autre manière une opération finale d'usinage permettant une réalisation précise des trous 18 et aidant au positionnement précis de la roue assemblée 11 dans le véhicule associé. Une tête d'entraînement supérieure 51 est supportée d'une manière connue par le piston de la presse de façon à être animée d'un mouvement vertical et est entraînée de façon à tourner autour d'un axe vertical. La tête 51 supporte plusieurs outils de coupe 52 et 52a qui sont prévus pour exécuter une opération de finition sur les surfaces 53 et 53a de la partie centrale 16 de la roue qui entoure le trou central 17 et qui sont situées sur les côtés opposés des trous 18. Les surfaces 53 et 53a sont usinées de façon à couvrir l'ensemble de l'agencement et à minimiser les charges de flexion sur la partie centrale 16 lorsqu'elle est montée sur le véhicule associé. La tête 51 comprend également un outil de coupe 50 ou autre outil de coupe approprié qui a pour but de finir la surface 17 du trou central. Un écran protecteur contre les copeaux 54 est fixé à la bague 41 et s'étend vers le haut à partir de l'ouverture conique 46 vers la partie centrale de roue 16. L'écran 54 déviera tous copeaux produits par les outils de coupe 48, 50, 52 et 52a pour les diriger vers les ouvertures définies par les surfaces coniques 45 et 46. Plusieurs tampons d'usure cémentés 55 sont portés par un ensemble élévateur, représenté généralement par la référence 56. Les tampons 55 viennent en contact de la jante 13 près de son raccordement au trou central 17 et servent à soulever la roue 11 de la machine 12 à l'issue des opérations de façonnage,comme cela apparaitra ci-après. En fonctionnement, la roue 11 est montée en fixant la partie centrale 16 à la jante 13 d'une manière connue.A ce moment là, les ouvertures centrales 17 et 18 seront formées grossièrement et seront prêtes à l'opération finale de finition. De plus, la jante 13 est formée de façon que les parties de siège 14 et 15 soient radialement légèrement surdimensionnées par rapport aux dimensions finies et soient sousdimensionnées dans le sens axial. La roue ainsi montée 11 est alors placée dans la pres se et, plus particulièrement dans la machine 12, la jante 13 étant supportée par la bague 44. A ce moment là, les bagues d'entraînement 26 et 32 tourneront jusqu'à une position rétractable, de sorte que des ressorts de rappel appropriés (non représentés) puissent rétracter les outils de façonnage 23 et 25. Les bagues 26 et 32 tournent alors de sorte que les cames respectives 28 et 34 solliciteront radialement les outils de façonnage 23 et 25 vers l'intérieur. A ce moment là, les outils 25 seront déplacés dans une direction axiale par suite de l'inclinaison des guides 24. Les outils 23 et 25 viendront alors en contact avec les sièges 14 et 15 et effectueront à la fois une compression radiale et une déformation axiale des sièges pour assurer une véritable concentricité et un dimensionnement axial. Le degré d'un tel déplacement et/ou d'une telle déformation sera fonction naturellement de la précision initiale des sièges 14 et 15. Les outils 23 et 25 étant maintenus dans leur position de façonnage, la tête d'entraînement 47 est élevée de sorte que les outils de coupe 48 exécuteront l'opération finale d'usinage sur les trous 18 du centre de laSroue. Ainsi, ces trous de positionnement seront usinés avec précision autour d'un centre vérita ble,l'usinageétanteffea#éparles outils de façonnage 23 et 25. Si on le désire, les outils 48 peuvent, en plus de l'opération de fraisage, exécuter également une opération de perçage initial pour la finition des trous 18. En même temps, la tête d'entraînement inférieure 47 est élevée de sorte que les outils de coupe 48 exécutent leur opération de façonnage sur les trous 18, la tête d'entraînement supérieure 51 est abaissée et amenée à tourner1 de sorte que les outils de coupe 50, 52 et 52a usineront les surfaces centrales 17, 53 et 53a. L'action simultanée des deux têtes d'entraînement 47 et 51 accomplit une fonction de positionnement axial et d'appui alors que la roue 11 est fixée axialement grâce aux outils de façonnage 23 et 25. Par conséquent, il apparait facilement que le positionnement radial des trous 18 est assuré avec précision, comme l'est la position axiale des surfaces 53 et 53a par rapport aux sièges 14 et 15. Une fois que les opérations d'usinage sont terminées, les outils 23 et 25 sont amenés en arrière par une rotation en sens inverse des bagues d'entraînement 26 et 32 et le retour en arrière est assuré par les ressorts de rappel, comme cela a été indiqué cidessus. Les têtes 47 et 51 sont également ramenées en arrière et la roue terminée est dégagée de la machine en soulevant les tampons 55 par levage de l'ensemble 56. La roue finie 11 peut alors être enlevée de la machine 12. On notera que l'usinage précis des surfaces centrales 53 et 53a assure un certain degré de contrôle axial sur la forme finie de la partie centrale 16, ce qui permettra d'éliminer les tolérances de cette surface comme cela était précédemment le cas. Ainsi, le constructeur de véhicule bénéficie d'une précision plus grande et le positionnement axial précis de la roue 11 sur le véhicule se trouve assuré. En outre, des charges de flexion exèr- cées sur la partie centrale 16 pendant le montage, dues à des irrégularités, sont éliminées. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Procédé de façonnage précis d'une roue montée constitudedlune jante définissant un siège de talon de pneu et d'une partie centrale, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations de montage de la jante sur la partie centrale de la roue et le déplacement du siège de la roue-montée vers une position axiale précise par rapport à la partie centrale de la roue. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape de déplacement du siège de la roue montée dans une position radiale précise , simultanément à la déformation du siège dans la position axiale précise. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape d'usinage d'au moins un trou de positionnement dans la partie centrale de la roue lorsque le siège est maintenu dans sa position déplacée pour un positionnement précis du-trou par rapport au siège. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape de déplacement du siège de la roue montée dans une position radiale précis1 simultanément à la déformation du siège dans une position axiale précise. 5 - Procédé selon la revendication 1#, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape d'usinage d'une surface s'étendant radialement de la partie centrale de la roue simultanément au déplacement du siège pour former une surface de positionnement axial sur la partie centrale de la roue en relation axiale précise avec le siège. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape de déplacement du siège de la roue montée dans une position radiale récise ,simultanément à la déformation du siège dans la position axiale précise. 7 - Procédé selon la revendication 5,#caractêrisé en ce qu'il comprend en outre l'étape d'usinage d'au moins un trou de positionnement dans la partie centrale de la roue lorsque le siège est maintenu dans sa position déplacée pour un positionnement précis du trou par rapport au siège. 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape de déplacement du siège de la roue montée dans un endroit radial précis simultanément à la dé fois mation du siège dans la position radiale nrcise. 9 - Machine de façonnage précis d'une roue montée comportant une jante définissant une paire de sièges de talon de pneumatique distants l'un de l'autre et une partie centrale de roue montée, caractérisée en ce qu'elle comprend une nremiore nluralité d'outils de façonnage juxtaposée à ltun des sièges,un moyen pour animer d'un mouvement alternatif les premiers outils de façonnage depuis une position rétractée vers une position active pour qu'ils viennent en contact avec le premier siège et qu'ils déplacent radialement le premier siège, un second jeu d'outils de façonnage juxtaposé au second siège, ce second jeu d'outils de façonnage étant supporté de façon à se déplacer dans une direction radiale et dans une direction axiale par rapport à la roue, et un moyen pour déplacer le second jeu d'outils de façonnage depuis une position rétractée jusqu'à une position de façonnage où le second siège est dévié radialement et axialement vers un état d'aplomb. 10 - Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens d'outil de façonnage adaptés de façon à exécuter une opération de façonnage sur la partie centrale de la roue alors que les outils de façonnage se trouvent dans leur position de façonnage. 11 - Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que lesmoyensd'outil de façonnage oemprennent plusieurs outils de coupe prévus pour fraiser des trous pour boulons de positionnement formés dans la partie centrale de la roue. 12 - Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que lesmoyensd'outil de façonnageccoprennentdesmoyensde coupe pour façonner une surface de positionnement axial sur la partie centrale de la roue lorsque lesmoyes d'outil de façonnage se trouvent dans leur position de façonnage.