Brevet FR2510438A1 — publié le 19830204

Procédé de fabrication de cages en t le pour des paliers à roulement la présente invention concerne un procédé de fabri- cation de cages en tale pour des paliers à roulement, qui consiste essentiellement à couper à longueur une bande de tôle, à courber la bande de ttele en un anneau, à assem- b Ler L'extrémité libre par soudage ou similaire, et à poinçonner les logements pour les éléments roulants. En plus des procédés dans Lesquels les Logements pour les éléments roulaits sont déjà poinçonnés dans la bande de t 8 le plane, des procédés du type précité sont également connus Parmi les procédés mentionnés en premier, il faut noter par exemple ceux décrits dans les Brevets US 33 65 775 et DE-GM 7 321 195. Le Brevet US 3 365 775 décrit un procédé selon lequel la ligne de soudure se situe dans la région d'un logement d'élément roulant, de sorte que des cordons de soudure nettement plus courts suffisent sur les étroits anneaux latéraux dans la région du logement d'un élément roulant Mais il s'agit là d'un procédé dans lequel les logements pour les éléments roulants sont poinçonnés avant le soudage des extrémités de l'anneau Il peut donc appa- raitre des inexactitudes dans le positionnement et parti- cu Lièrement dans les dimensions du logement d'éLément roulant qui se trouve dans La région de La ligne de sou- dure. ,a cage décrite dans le Brevet DE GM 73 22 195 est fabriquée d'une manière similaire Te cordon de soudure se situe dans la région d'un logement d'élément roulant et s'étend donc seulement sur la largeur des anneaux Latéraux Pour que, entre autre chose, le cordon de sou- dure ne fasse pas saillie dans le logement d'élément roulant, les angles des extrémités libres des anneaux la- téraux sont chanfreinés. Il est également connu de ne poinçonner les logements pour les éléments roulants qu'après le soudage des extrémités de La bande enroulée en un anneau Il est vrai que cet ordre des operations apporte quelques avan- tages en ce qui concerne L'exactitude de la répartition et des dimensions des Logements pour les éléments roulants ainsi que pour l'inclinaison des surfaces de guidage des traverses pour les éléments roulants, mais il apparatt un problème Lorsque L'outil de poinçonnage rencontre La soudure Cette dernière est gêné ral ement plus dure et plus rigide que le reste de la tb Le, de sorte que Le poin- çon risque d'être endommagé et d'être détruit prématuré- ment Pour cette raison, l'opération de poinçonnage est géneralement effectuéede manière que le cordon de soudure reste intact et se trouve entre deux logements d'éléments roulants, donc sur une traverse Mais dans ces conditions, la soudure s'étend sur toute la largeur de La cage, ce qui nécessite davantage detravail et de matière L'invention a donc pour objet de proposer un procédé de fabrication d'une cage de roulement, selon lequel les soudures sont courtes, selon lequel le poinçon ne rencontre pas la sou- dure et selon lequel ce qui subsiste de la soudure ne fait pas saillie dans les logements d'éléments oulants L'in- vention concerne également une cage de roulement fabriquée selon ce procédé. Ce résultat est obtenu par le fait qu'au moment de La coupe à Longueur de la bande de tbte, ou après, des encoches sont formées aux deux extrémités, dans la région de la ligne qui limite latéralement les logements ultérieurs pour les éléments roulants, ces encoches débouchant aux ex- trémités libres, et qu'au moment du pointonnage des loge ments d'éléments roulants, l'un de ces logements est formé dans la région de la position d'assemblage. Ges logements peuvent être formés avec avantage aux deux extrémités libres en même temps que Le découpage ou la coupe à longueur de la bande de tôle, et avoir par exemple une forme rectangulaire dont la dimension est la moitié de la future fenttre La dimension dans la direction de la largeur de La bague est choisie juste assez grande 3 2510438 pour qu'il subsiste des bandes suffisamment Larges et qu' une résistance suffisante soit assurée après la soudure. De toute façon, cette dimension doit être supérieure à la largeur des Logements d'éléments roulants qui seront poin- çonnés par la suite, afin que l'outil de poinçonnage uti- lisé à cet effet ne puisse toucher la soudure et qu'en outre, ce qui reste de la soudure ne puisse toucher l'élé- ment roulant La dimension des encoches suivant la circon- férence de la cage doit être suffisamment réduite pour que les bords de ces encoches se situent à l'intérieur du loge- ment d'élément roulant poinçonné par la suite, et pour être éliminés tors de cette opération de poinçonnage. La bande de t 8 Le avec les encoches à ses extrémités libres est alors courbée pour former une bague et les étroites ex- trémités libres sont réunies par leurs faces d'extrémité et soudées ensemble Dans une autre opération, les loge- ments des éléments roulants sont poinçonnés dans la bague, aux intervalles correspondants Cette opération commence parexemple dans la région de la soudure et la bague est po- sitionnée de manière que le premier logement recouvre le découpage de la fenêtre dans la direction circonférentielle. De cette manière, les surfaces de guidage de l'élément rou- lant sont également formées dans la région de ta soudure par le poinçonnage du logement, ce qui préserve lesw avan- tages du procédé, bien que le cordon de soudure soit court et se trouve dans La région d'un logement d'élément roulant. Les surfaces de guidage de l'élément roulant dans la direc- tion circonférentielle de la cage sont également formées par le poinçonnage du logement Seule une petite partie est perdue dans La région de la soudure, par l'usinage de la fenêtre. Se Lon une autre caractéristique, l'un des loge- ments d'élément roulant est disposé symétriquement par rapport à la ligne médiane de la fenêtre formée après l'as- semblage des extrémités libres de la bande de t 8 le. L'étroite encoche résultant de la fenêtre, dans La région du cordon de soudure et qui subsiste après le poinçonnage du logement d'élément roulant se situe ainsi exactement au milieu du logement-correspondant, ap- portant ainsi l'avantage d'une symétrie pour le contact de l'élément roulant. Dans un autre mode de réalisation, la fenêtre d'une cage fabriquée par le procédé de l'invention comporte des angles arrondis Ainsi, il ne peut éventuellemen pas se produire d'ieffet d'entaille dans le cas d'une charge extrême de la cage, ni de fissure par contrainte au soudage et au refroidissement. Dans une autre variante, deux découpages de forme circulaire sont prévus, disposés l'un à c 8 té de l'autre dans la direction de la largeur de la came Cette disposition estavantageuse lorsque la bande de tble est coupée à longueur à partir d'une bande Les découpages circulaires peuvent être poinçonnés avec un outil facile à fabriquer et sont disposés de manière à se trouver cha- cun environ pour moitié, dans la direction de la largeur de la bande de tôle, sur le bord du logement d'élément roulant poinçonné par la suite Au momuent de la coupe à longueur, l'arête de coupe passe par le centre des dé- coupages circulaires Il en résulte après la courbure en une bague et le soudage deux découpages circulaires, la sou- dure n'étant faite que dans la région des anneaux Latéraux. 2 Après le poinçonnage des Logements d'éléments rouslants, il subsiste les encoches semi-circulaires voulues dans la région du cordon de soudure. D'autres caractéristiques et avantages de L'in- vention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se réfé- rant aux dessins annexés sur lesquels Lies Figures la à id illustrent les différentes opérations du procédé de fabrication d'une cage en tôle et la Figure 2 représente une cage avec des décou- pages circulaires, avant le poinçonnage des logements des éléments roulants. La bande de t 8 Le 1 représentée sur la Figure la est poinçonnée dans une matière première plane ou tron- çonnée dans une bande de t 8 le Au cours de cette opération, des encoches 2 sont ménagées simultanément aux deux extré- mités, de manière qu'il subsiste des bords étroits d'une largeur correspondante pour une opération d'assemblage ultérieure. Les dimensions des encoches seront expliquées ci- après pour une meilleure compréhension Cormme le montre la Figure lb, au cours d'une opération suivante, la bande de tôle 1 est courbée en une bague 4 de manière à former une position d'assemblage 6 entre les extrémités libres 5. Dans cette position d'assemblage 6, les extrémités libres de la bande de tôle 1 s'appuient l'une contre l'autre par leurs bords 3, comme cela apparait sur la Figure lc. Il en résulte un découpage en fenêtre 7 Les extrémités libres 5 de la bande de t 8 le 1 sont assemblées par exemple par soudage à résistance, le long des bords 3 Au cours d'une autre opération, et comme le montre la Figure lb, des logements R pour des éléments roulants sont poinçon- nés dans la bague 4 fermée Ces logements sont disposes de manière que l'un d'entre eux soit à peu près symétrique par rapport à la ligne médiane de la fenêtre 7 déjà exis- tante Dans la direction de la largeur de la bague, le dé- coupage en fenêtre 7 est plus grand que les logements 8 des éléments roulants de sorte que les cordons de soudure 9 qui débutent avec un léger décalage par rapport à ces derniers ne peuvent être touchés par l'outil de poinçon- nage Dans la direction circonférentielle de la bague 4, les logements 8 des éléments roulants sont plus larges que la fenêtre 7 relativement étroite, de sorte qu'il en résulte dans cette position, un logement P d'élément rou- lant exactement dimensionné, dont les dimensions corres- pondent exactement à celles du poinçon Le logement R re- présenté est prévu pour un rouleau cylindrique Les sur- faces d'appui 10 sur les anneaux latéraux sont légèrement réduites par les petites encoches qui subsistent de la fenetre 7, de sorte que les conditions d'appui des rou- leaux cylindriques ne sont pratiquement pas changées. Des restes de cordons de soudure en saillie ne peuvent entrer en contact avec les surfaces latérales des rou- leaux cylindriques et n'ont donc pas à être éliminés de sorte qu'aucune opération ultérieure n'est nécessaire. Les encoches, et par conséquent la fenêtre 7, peuvent être relativement étroites Il suffit que les soudures 9 com- mencent avec un décalage par rapport aux faces d'extrémi- tés des rouleaux cylindriques Sur les figures, les en- coches 2 et la fenêtre 7 ont été représentées avec une lar- geur exagérée pour une meilleure compréhension. La Figure 2 représente une cage pour un palier à rotule pour lequel, au moment de la coupe à longueur, la r>ande de t 6 le 1 à reçu des encoches lh semi-circulaires faites au moyen d'un simple poinçon rond et qui, comme représenté, forme des découpages circulaires 12 après l'as- semblage et le soudage des extrémités libres 5 de la bague 4 De la manière représentée en pointillés, les logements 8 pour les éléments roulants sont poinçonnés de manière qu'il subsistes à peu près au milieu, une encoche semi- circulaire, par laquelle le cordon de soudure est décalé. Les parties intérieures 13 de la tble, qui ne sont pas as- semblées entre elles, sont éliminées au poinçonnage. Tes cages qui sont représentées sur les figures ne sont que des exemples Le procédé qui a été décrit et illustré convient également pour des cages d'autres types de paliers, comme des paliers à billes, des paliers à rouleaux coniques, des paliers à aiguilles, etc. REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication de cages en tle pour des paliers à roulement, consistant essentiellement à couper à longueur une bande de t 8 le ( 1), à courber la bande de tble ( 1) en une bague ( 4), à assembler les extré- mités libres ( 5) par soudage ou similaire, et à poinçonner les logements ( 8) pour les éléments roulants, procédé ca- ractérisé en ce que, au moment de la coupe à longueur de la bande de tble ( 1), ou après, des encoches ( 2) débouchant vers les extrémités libres ( 5) sont formées aux deux extré- mités, dans la région de la ligne qui limite latéralement un logement ( 8) d'élurlent roulant formé ultérieurement, et que, au poinçonnage des logements ( 8) d'éléments roulants, l'un de ces logements est formé dans la région de la posi- tion d'assemblage ( 6). 2 Cage de roulement fabriquée selon le procé- dé de la revendication 1, caractérisée en ce que l'un des logements ( 8) pour les éléments roulants est disposé sy- métriquement par rapport à la ligne médiane du découpage en fenêtre ( 7) formé après l'assemblage des extrémités libres ( 5) de la bande de t 8 le ( 1). 3 Cage de roulement fabriquée selon le procédé de la revendication 1, caractérisée en ce que le découpage en fenêtre ( 7) comportecbs angles arrondis. 4 Cage de roulement fabriquée selon le procé- dé de la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle com- porte deux découpages ( 12) de forme circulaire, disposés l'un à côté de l'autre dans la direction de la largeur de de bague.