Brevet FR2501548A1 — publié le 19820917

- 1 - Appareil à former les jantes L'invention concerne un appareil à former les jantes comprenant essentiellement un bâti muni de deux broches superposées, pouvant être entraînées et pouvant coulisser pratiquement verticalement, destinées à l'application d'outils ou rouleaux de formage de jante, la broche inférieure pouvant être déplacée relativement à la broche supérieure au moyen d'un vérin hydraulique, la broche supérieure pouvant s'incliner dans le plan qui passe par les deux broches pour compenser la déviation des deux broches pendant le processus de formage de jante. Des appareils à former les jantes de ce type sont décrits dans une brochure de Grotnes Metal Forming Systems Inc., publiée en 1980. Lorsqu'on forme des jantes, des forces notables sont exercées sur les outils de formage. Dans le cas des jantes appliquées dans les voitures de tourisme normales, les forces engendrées sont de l'ordre de 157 kN tandis que pour de très grandes jantes, destinées par exemple à des camions et qui peuvent avoir une largeur d'environ 1 m, des forces d'environ 892 kN peuvent être engendrées. Cela pose des conditions très sévères en ce qui concerne la stabilité inhérente du bâti et des guides destinés aux coulisseaux qui y sont disposés et qui reçoivent les broches coulissantes. Dans les appareils antérieurs, les guides de coulisseau sont formés par fraisage dans les parois antérieure et postérieure du bâti. Etant donné la stabilité inhérente que doit avoir le bâti, les parois antérieure et postérieure de celui-ci sont formées de plaques d'acier très épaisses qui doivent être munies de fentes de guidage sur une longueur notable. Cela nécessite un grand nombre d'heures d'usinage et en outre une très grande fraiseuse puisque, pour assurer la précision voulue, les fentes de guidage des parois antérieure et postérieure doivent être usinées de - 2préférence en une seule étape de fixation. Il est vrai que l'on peut aussi usiner le bâti par pièces mais à nouveau cela nécessite un grand nombre d'heures d'assemblage pour obtenir une configuration entièrement parallèle des bandes de guidage de gauche et de droite et de la fente de guidage des parois antérieure et postérieure. Outre l'inconvénient notable d'usinage, l'appareil antérieur a un inconvénient supplémentaire, à savoir que la broche supérieure exclusivement peut être placée dans une position inclinée relativement à la broche inférieure pour compenser-la déviation des broches portant les outils de formage de jante, par suite des forces notables qui se produisent pendant le formage. Les paliers destinés à la broche supérieure montée dans les parois antérieure et postérieure du bSti sont conçus à cet effet en vue d'un mouvement d'inclinaison et l'écart d'alignement de la broche supérieure s'effectue au moyen de deux vis- mères montées dans les parois antérieure et postérieure. On a trouvé que l'écart d'alignement de la broche porte-outil supérieure seulement est insuffisant pour maintenir uniforme l'épaisseur de la broche. Par conséquent, un ajustement axial de l'outil est nécessaire aussi. Le but de l'invention est de fournir un appareil dans lequel ces inconvénients soient éliminés et elle est donc caractérisée par le fait que les broches portant les rouleaux de formage de jante sont logées chacune dans l'une des extrémités d'un bras pivotant dont l'autre extrémité est montée dans le bâti. Lorsqu'on lève ou qu'on abaisse les deux broches porte-outil, elles décrivent un arc de cercle autour des paliers du bras pivotant dans le bâti. Une telle suspension des broches portant les rouleaux de formage de jante est complètement stable et par suite, les fentes de guidage des parois antérieure et postérieure du bâti peuvent être omises. - 3 - Par suite de la structure des bras pivotants, on peut assurer élégamment un écart d'alignement des broches aussi bien supérieure qu'inférieure. A cet effet, le palier de chaque bras pivotant comprend de préférence des parties sphériques dont l'une se loge dans un coussinet excentrique tandis que l'autre palier est monté de manière à se déplacer axialement dans le bâti. Par ajustement du coussinet excentrique, la broche du bras pivotant prend une position non alignée dans le bâti et étant donné que les broches portant les rouleaux de formage de jante se logent dans l'autre extrémité du bras pivotant, ces broches prennent aussi une position non alignée dans le bâti pour compenser la déviation qui se produit pendant le processus de formage de jantes. Les coussinets excentriques des bras pivotants sont de préférence montés sur celui-ci à l'extrémité opposée au rouleau de formage de jante de sorte qu'un fonctionnement plus facile est possible. Afin d'ajuster les deux broches porte-outil simultanément, d'un angle identique mais opposé, un mécanisme d'actionnement est de préférence prévu et relié aux deux coussinets excentriques. Ce mécanisme d'actionnement comprend de préférence une vis-mère mobile axialement à une extrémité de laquelle sont fixées deux biellettes qui sont articulées aux coussinets excentriques respectifs des deux bras pivotants de telle sorte que lorsque la vis-mère se déplace axialement, les deux coussinets excentriques sont ajustés d'un même angle. On décrira maintenant à titre d'exemple un mode d'exécution de l'appareil selon l'invention, à propos des dessins annexés sur lesquels: La figure 1 montre schématiquement un appareil de formage de jante de la technique antérieure; La figure 2 est une vue par l'arrière de l'appareil - 4 selon l'invention, avec omission de l'entraînement représenté par la figure 3; La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2; La figure 4 est une projection isométrique des deux bras pivotants et des deux broches porte-outil qui s'y logent, tandis que les possibilités d'ajustement sont indiquées schématiquement La figure 5 est une coupe d'une structure de bras pivotant; La figure 6 est une vue partiellement en coupe du mécanisme d'actionnement servant à ajuster simultanément les deux bras pivotants; La figure 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII dé la figure 6; et La figure 8 est une coupe partielle suivant la ligne VIII-VIII de la figure 6. La figure 1 montre schématiquement un appareil à former les jantes connu comportant une broche supérieure munie d'un outil de formage de jante et une broche inférieure munie d'un tel outil. Une ébauche, c'est-à-dire un anneau cylindrique à transformer en jante, est prévue sur l'outil inférieur, après quoi on déplace la broche inférieure vers le haut jusqu'à ce que les deux outils de formage butent sur la jante à former. On entraîne ensuite les deux outils en sens opposé de manière à former un profil dans la jante. La broche porte-outil inférieure se déplace uniformément vers le haut pendant le formage de manière à communiquer à la jante le profil voulu. Les deux broches porte-outil se logent dans des coulisseaux montés dans des fentes de guidage prévues dans le bâti. L'appareil selon l'invention, tel que le représentent les figures 2 et 3, comprend un bâti 1 muni d'une paroi postérieure 2. Le bâti loge un carter 3 destiné à la _ 5 4_ broche porte-outil supérieure et un carter 4 destiné à la broche porteoutil inférieure, dans lesquels sont montées respectivement la broche porte-outil supérieure et la broche porte-outil inférieure 6. Le carter 3 de la broche porte-outil supérieure est relié au bâti 1 par un mécanisme d'ajustement 7. Le mécanisme d'ajustement 7 peut être actionné par un volant 8 pour lever ou abaisser la broche porte-outil supérieure. Le carter 4 de la broche porte-outil inférieure est relié par l'intermédiaire d'un vérin hydraulique 9 à la base du bâti 1. Sur la paroi postérieure 2 du bâti 1 est montée une console 10 sur laquelle est placé un moteur 11 conçu pour entraîner, par l'intermédiaire de courroies d'entralnement 12, l'arbre d'entraînement 13 de la broche porte-outil supérieure 5. Entre l'arbre d'entraînement 13 et la broche porte-outil 5 est monté un arbre d'accouplement 14 qui est relié par deux joints universels, par une extrémité à l'arbre d'entraînement 13 et par l'autre extrémité à la broche porte-outil 5. De même, un moteur 15 est prévu en bas de la console 10 pour entraîner l'arbre 17 par l'intermédiaire des courroies d'entraînement 16 de la broche porte-outil inférieure 6 tandis qu'entre l'arbre d'entraînement 17 et la broche porteoutil 6 est prévu un arbre d'accouplement 18 également muni de deux joints universels. De cette manière, les arbres 5 et 6 peuvent être entraînés par les moteurs 11 et 15 quelle que soit la position occupée par les arbres 5 et 6. Sur la figure 2, la référence 21 indique le mécanisme d'actionnement servant à ajuster les arbres 5 et 6 en position inclinée. Ce mécanisme d'actionnement 21 sera expliqué davantage à propos des figures 6 à 8. Sur la figure 2, on a en outre indiqué en trait mixte les positions extérieures des arbres 5 et 6 et on a indiqué deux volants 20 servant à régler des guides latéraux, 2 50 1 5 48 - 6 - non représentés spécialement, munis à leurs extrémités de rouleaux qui, pendant l'application du profil dans la jante, poussent sur la jante afin de l'empêcher d'osciller. La structure des bras oscillants est clairement indiquée sur les figures 4 et 5. La broche porte-outil inférieure 6 est montée dans un carter 4 appelé bras pivotant et qui loge un arbre dirigé parallèlement à la broche porte-outil 6 et monté par les extrémités 24, 25 dans le bâti. Sur le carter 4 est prévu en 23 un oeillet servant à relier le carter 4 au vérin hydraulique 9. La position inférieure de la broche porte-outil 6 est indiquée en trait mixte: dans cette position, on installe sur l'outil l'anneau de jante qui n'est pas encore formé. Des deux paliers 24, 25, le palier postérieur est logé dans un coussinet excentrique. Dans la position moyenne du coussinet excentrique 25, l'axe du bras pivotant est dirigé suivant la ligne indiquée par X sur le dessin. Par rotation du coussinet excentrique 25, l'axe X s'incline vers le bas autour du palier fixe 24. L'axe incliné X est indiqué sur le dessin par Y. Par suite de ce déplacement de l'axe de la position X à la position Y, l'outil de formage disposé sur l'arbre 6 s'incline aussi dans le même sens de sorte que l'outil se déplace vers le haut. La broche porte-outil supérieure 5 est logée dans la même structure d'arbre pivotant 3 qui est décrite plus haut. On a indiqué en 22 un oeillet servant à relier le bras pivotant 3 au mécanisme d'ajustement 7. L'arbre du bras pivotant est monté fixe dans le bâti en 27; en 26, ce palier est à nouveau logé dans un coussinet excentrique. Les coussinets excentriques 25, 26 sont à vrai dire identiques mais montés en sens opposé de sorte que l'axe X' du bras pivotant supérieur est incliné vers le haut en partant d'une position neutre et occupe alors - 7 - la position Y' tandis que l'axe X du bras pivotant 4 peut s'incliner vers le bas. La structure du bras pivotant est indiquée plus en détail sur la figure 5. La structure du bras pivotant 3 comprend essentiellement une partie en forme de fourche munie à l'avant et à l'arrière d'évidements pour loger des paliers dans lesquels est montée la broche porte-outil 5. Etant donné les forces notables exercées sur la broche porte-outil 5, il faut appliquer de gros paliers aussi bien à l'avant qu'à l'arrière. Le palier antérieur 28 est fixé au carter 3 au moyen d'une plaque de retenue 29 prévue sur la broche 5. La plaque de retenue 29 reçoit des joints à huile 30. A l'arrière, un palier postérieur 21 est confiné dans le carter 3 au moyen d'une plaque de retenue 32. La plaque de retenue 32 reçoit également un joint à huile 33. Entre les deux branches du carter 3 est prévu un cylindre d'étanchéité 34 muni d'un branchement d'évacuation d'huile 35. Dans la partie antérieure du carter est prévu, à l'endroit du palier antérieur 28, un conduit d'amenée d'huile 36 et auprès du palier postérieur 31, un conduit d'amenée d'huile 37 est prévu dans la plaque de retenue 32. La broche porte-outil 5 est donc confinée dans une partie de carter entièrement étanche à l'huile. Par son côté opposé à la broche porte-outil 5, le carter 3 est monté sur un axe de pivotement 38 prévu dans les parois 1, 2 du bâti. Par conséquent, le bras pivotant 3 est conçu pour tourner autour de l'axe de pivotement fixe 38. Le palier de l'axe 38 est de structure particulière aussi bien à l'avant qu'à l'arrière, puisque l'axe de pivotement 38 doit être capable d'effectuer des mouvements d'inclinaison dans le bâti, comme expliqué plus haut à propos de la figure 4. Le palier antérieur 27 comprend un coussinet sphérique à ajustement automatique 39 logé dans un coussinet concave 40. Le palier est fixé sur l'axe de pivotement 38 au moyen d'une plaque de 1% - 8 - retenue 41. Par suite, le palier peut jouer le rôle d'un joint sphérique tandis que le coussinet 40 est monté en vue de mouvements de coulissement axial. Le palier 26 prévu dans la paroi postérieure 2 du bâti a une structure analogue au palier 27. Un coussinet sphérique à ajustement automatique 39 est aussi prévu dans le palier 26 et logé dans un coussinet concave associé 40, tandis que le coussinet sphérique 39 est fixé sur l'axe de pivotement 38 par l'intermédiaire d'une plaque de retenue 41. Autour du coussinet concave est prévu un coussinet excentrique 42 conçu pour tourner dans une chambre prévue dans la paroi 2 du bâti. L'axe du coussinet excentrique 42, figure 5, est situé à environ 1 cm en dessous de l'axe de pivotement 38. Par conséquent, en faisant tourner le coussinet excentrique 42, on peut incliner ledit axe autour du pivot formé par le palier antérieur 27. Etant donné que la broche porte-outil 5 et l'axe de pivotement 38 sont logés dans le même carter 3, la broche porte-outil 5 doit nécessairement suivre le mouvement d'inclinaison de l'axe de pivotement 38. Le mécanisme d'actionnement 50 servant à incliner l'axe de pivotement 38 et l'arbre correspondant associé à la broche porteoutil inférieure 6 est représenté sur les figures 6 et 7. Sur le coussinet excentrique 42 (voir figure 7) est prévu un anneau d'espacement 44 qui est confiné en direction axiale par une plaque de retenue 43 prévue sur la paroi postérieure 2 du bâti. Sur cet anneau d'espacement 44 est prévue une plaque 45 munie d'une saillie 46 (voir figure 6). Les plaques 45 destinées aux axes de pivotement supérieur et inférieur sont montées symétriquement. Sur les saillies 46 des plaques 45 sont prévues respectivement les biellettes 47 et 48 qui, respectivement en 49 et 50, sont articulées aux saillies 46 des deux plaques 45. A l'opposé des 250 1 548 - 9- pivots respectifs 49, 50, les biellettes 47, 48 sont reliées à un tourillon commun 51. Le tourillon 51 est logé dans une pince 52 à laquelle est fixée une tige filetée 53 logée dans un coussinet fileté 54 qui est logé de manière à pouvoir tourner dans une paroi latérale du bâti. Sur le coussinet fileté 54 est fixé un volant par lequel on peut déplacer axialement la tige filetée 53. Sur la tige filetée 53 est en outre prévue une rondelle de blocage 56 servant à fixer le volant 55 et donc la tige filetée. La figure 6 montre le mécanisme d'actionnement 50 dans la position moyenne, c'est-à-dire dans une position o les deux broches porte-outil 5 et 6 occupent une position purement horizontale dans le bâti 1. En tournant le volant 55 de façon telle que la tige filetée 53 se meuve vers le bas du dessin, on fait tourner en sens opposé les deux plaques 45 et par suite les coussinets excentriques 42 qui leur sont reliés tandis que les extrémités des axes 38 se meuvent l'une vers l'autre et par conséquent, écartent l'une de l'autre les extrémités des broches 5, 6. Lorsqu'on tourne le volant en sens opposé, la tige filetée 53 se meut vers le haut du dessin, de sorte que les extrémités des axes 38 des bras pivotants s'éloignent l'une de l'autre tandis que les extrémités des broches 5, 6 se meuvent l'une vers l'autre, exactement du même angle. Comme on l'a déjà indiqué plus haut, on peut ainsi obtenir une compensation de la déviation des broches porte-outil, aboutissant à une jante de forme complètement symétrique. Un avantage supplémentaire de la structure de bras pivotant décrite cidessus est que le déplacement angulaire de l'axe de pivotement 38 est une mesure du parcours accompli par la broche inférieure 6 en direction verticale, sous l'influence du vérin hydraulique 9. Pour - 10 - obtenir un cycle rapide de chargement-déchargement et une commutation en temps voulu, d'une grande vitesse de déplacement de la broche porte-outil inférieure à une vitesse moindre, à maintenir pendant le formage de la jante, l'axe de pivotement 38 associé à la broche inférieure 6 est muni d'un bout d'arbre 60 (voir figure 8) sur lequel sont fixées plusieurs cames de commutation 61 à 63. Pendant la rotation de l'axe de pivotement et donc du bout d'arbre 60, les cames 61 à 63 peuvent entrer en contact avec des interrupteurs de fin de course 64, 65 et 66 disposés à un endroit approprié, tandis que la came de commutation 61, en coopération avec l'interrupteur de fin de course 64, établit par exemple la vitesse d'avancement pendant le processus de formage, que la came 62, en coopération avec l'interrupteur de fin de course 65, est conçue pour établir une plus grande vitesse de positionnement pour le levage de la broche inférieure et que la came de commutation 63, en coopération avec l'interrupteur de fin de course 66, est également conçue pour établir une vitesse de positionnement accrue, mais vers le bas. On réglera habituellement le mécanisme d'actionnement de façon telle que les outils de formage de jante prévus sur les broches 5, 6 fassent un angle aigu et soient face à face pour compenser la déviation que subissent les broches pendant le formage. Toutefois, le mécanisme d'actionnement 50 permet aussi de faire diverger les outils de formage placés sur les broches 5 et 6 de sorte que l'on obtient une possibilité de compensation en cas de déviations des outils. t - il - REVENDICATIONS 1.- Appareil à former les jantes comprenant essentiellement un bâti 1 muni de deux broches superposées , 6, pouvant être entraînées et pouvant coulisser pratiquement verticalement, destinées à l'application d'outils ou rouleaux de formage de jante, la broche inférieure pouvant être déplacée relativement à la broche supérieure au moyen d'un vérin hydraulique 9, la broche supérieure pouvant s'incliner dans le plan qui passe par les deux broches pour compenser la déviation des deux broches pendant le processus de formage de jante, appareil caractérisé par le fait que les broches 5, 6 portant les rouleaux de formage de jante sont logées chacune dans l'une des extrémités d'un bras pivotant 3, 4 dont l'autre extrémité est montée dans le bâti 1. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'axe du palier du bras pivotant dans le bâti est réglable. 3.- Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le palier de chaque bras pivotant comprend des parties sphériques dont l'une est logée dans un coussinet excentrique 25 tandis que l'autre partie est montée en vue d'un mouvement axial dans le bâti. 4.- Appareil selon l'une des revendications l,à 3, caractérisé par le fait que les coussinets excentriques des deux bras pivotants sont prévus à l'extrémité opposée au rouleau de formage de jante. 5.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un mécanisme d'actionnement relié aux deux coussinets excentriques de manière à les faire tourner simultanément en sens opposé. 6.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le *fait que le mécanisme d'actionnement - 12 - comprend une vis-mère mobile axialement à une extrémité de laquelle sont prévues deux biellettes articulées respectivement aux coussinets excentriques des deux bras pivotants de telle sorte que lors d'un déplacement axial de la vis-mère, les deux coussinets excentriques sont réglés d'un angle identique. 7.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que sur l'axe d'un bras pivotant sont prévues une série de cames dont les extrémités, lors d'une rotation de l'axe du bras pivotant, sont conçues pour actionner une série d'interrupteurs de fin de course qui sont logés dans un circuit de commande servant à commander le cylindre hydraulique associé à la broche porte-outil inférieure.