Brevet FR2556250A1 — publié le 19850614

Procédé et dispositif pour la fabrication de cages profilées pour roulements L'invention se rapporte b un procédé pour la fabrication de cages profilées pour roulements à partir d'un matériau en bande , par façonnage du profil de la cage et des alvéoles des éléments roulants, tronçonnage d'une bande, pliage 'a la forme annulaire et soudage des extrémités, et vise également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé On connaît un procédé de ce type par la demande de brevet allemand 1 552 099. Dans un matériau en bande qui est par exemple enroulé et de grande longueur, on découpe au cours d'une seule phase opératoire dans un premier poste de travail et au moyen d'un outil de coupe multiple le nombre d'alvéoles d'éléments roulants qui est nécessaire pour une cage de roulements.Dans un deuxième poste, on façonne le profil de la cage au moyen d'un outil multiple correspondant. Dans ce cas, les traverses disposées entre les alvéoles des éléments roulants sont de préférence emboutis dans leur zone médiane, si bien qu'il en résulte un profil sensiblement en forme de jante. Jusqu'# ce poste, le produit intermédiaire déjà usiné et destiné à la cage est encore plan et raccordé au matériau de la bande qui lui fait suite. Dans un autre poste, on coupe une bande à la longueur nécessaire, puis on la plie en un anneau et on la soude à ses extrémités. Un mode d'usinage analogue à plusieurs phases successives est connu par le brevet allemand 2 320 901. Par rapport au procédé décrit ci-dessus, à la place du poste de profilage il est prévu deux postes d'estampage qui façonnent les saillies de retenue et de guidage pour les éléments roulants. Ici aussi, dans les postes de travail, on utilise des outils multiples qui usinent simultanément la totalité de la bande déroulée. Les deux procédés connus nécessitent donc des presses compliquées de grande puissance, Si bien que dans les différents postes de travail, il faut procéder à des transferts sur des machines individuelles conteuses avec des dispositifs de transport intermédiaires. La mise en oeuvre de moyens mécaniques et l'encombrement nécessaire à cet effet sont par conséquent extrêmement importants lors de l'utilisation des procédés connus. Pour la fabrication de cages, l'invention a par conséquent pour objet de mettre au point un procédé et un dispositif permettant de réduire l'importance des moyens mécaniques mis en oeuvre. Ce résultat est atteint avec un procédé selon lequel à chaque avance pas X pas de la valeur de la distance entre deux alvéoles voisins d'éléments roulants, on exécute les phases suivantes du procédé a) formage dans le matériau en bande du profil de la section transversale de la cage avec sections de retenue pour l'élément roulant g b) coupe latérale du matériau en bande à la largeur nécessaire g c) découpage dans la masse de l'alvéole de l'élément roulant d) façonnage des surfaces de guidage et d'appui pour l'élément roulant ; etavec un dispositif comportant un outil à suivre pas à pas muni d'outils individuels travaillant chacun dans la zone d'un alvéole d'éléments roulants et synchronisés dans le temps pour l'exécution respective de leurs travaux, de même qu'un dispositif de transport faisant progresser le matériau en bande pas à pas de la valeur de la distance entre deux alvéoles d'éléments roulants voisins. En particulier l'usinage continu pas à pas d'une seule zone des alvéoles réduit l'importance des moyens mécaniques à une fraction correspondant au nombre des éléments roulants. La puissance nécessaire et la stabilité de la presse peuvent être avantageusement réduites à la valeur de cette fraction. En cas de huit éléments roulants par cage, cela signifie un huitième de l'importance des moyens mis en oeuvre dans ce poste et dans tous les postes fonctionnant d'après le procédé selon l'invention. L'usinage peut ainsi être effectué dans un espace sensiblement plus étroit, l'utilisation de l'outil å suivre pas à pas proposé par l'invention étant très avantageuse en l'occurrence. Non seulement l'encombrement est globalement considérablement diminué, mais il est également possible de supprimer les auxiliaires de transport généralement disposés entre les machines individuelles.Sur cet espace très étroit, le matériau en bande pénètre dans l'outil à suivre pas à pas, sort de ce dernier après avoir franchi les postes de travail nécessaires et peut être immédiatement après coupé à la longueur voulue de façon connue. Les différentes phases d'usinage sont mutuellement synchronisées, ce qui permet un transport simple du matériau en bande Dans le premier poste, on confère par exemple k la cage un profil en forme de jante par emboutissage de la zone médiane de la bande. Les sections de retenue pour les éléments roulants sont alors déjb ajustées à l'endroit nécessaire pour le fonctionnement ultérieur. Dans le poste suivant, on coupe pas à pas les côtés de la bande à la largeur voulue.Cette opération est souvent nécessaire, attendu que le matériau en bande à l'état brut ne présente pas une précision suffisante en ce qui concerne la largeur, le parallélisme et la rectilignité. Dans le poste de travail consécutif, on découpe les alvéoles des éléments roulants et, au cours d'une dernière phase, on façonne les dispositifs de guidage et de retenue pour les éléments roulants. Les sections de retenue déjà aménagées au cours de la première phase sont alors estampées dans la zone d'un alvéole d'éléments roulants afin de lui conférer le profil du cercle enveloppant de l'élément roulant correspondant. La séquence mentionnée ici des phases du procédé peut bien entendu être modifiée à volonté. Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, on exécute différentes phases du procédé en deux ou plusieurs-pas successifs. Un seul poste de travail n'est quelquefois pas suffisant pour l'exécution d'une phase du procédé. Cela est par exemple vrai pour le profilage d'une cage à profil en M. Pour assurer la précision des dimmensions, il est avantageux de fabriquer tout d'abord un profil en forme de jantepuis de plier radialement les zones marginales. Dans un autre exemple du procédé selon l'invention, avant la phase a) du procédé, on effectue un prédécoupag. des alvéoles des éléments roulants et au cours de la phase a) un façonnage du profil de la section transversale de la cage avec formation des saillies s'étendant dans le sens périphé- rique à l'intérieur des alvéoles des éléments roulants, par aplanissement du matériau d'une section partielle des traverses intervallaires. Cela peut s'avérer indispensable lorsque, pour former les saillies de retenue et de guidage dans les alvéoles d'éléments roulants par déformation des traverses, il est nécessaire d'effectuer au préalable un prédécoupage des alvéoles des éléments roulants. Après leur formation, les saillies doivent ensuite être découpées aux dimensions voulues au cours d'une phase de découpage répétée effectuée dans un poste de travailsupplémentaire de l'outil à suivre pas å pas. Le façonnage des saillies peut par exemple s'effectuer par aplanissement d'une section de traverse, celle-ci étant comprimée jusqu'à réduction de l'épaisseur du matériau, tout en conservant néanmoins sur sa face supérieure ou inférieure une égalité de niveau avec sa surface originale. Le matériau excédentaire flue entre autres sous forme de saillies dans la zone de deux alvéoles d'éléments roulants limitrophes. Selon une autre caractéristique de l'invention, au cours de la phase d) dn procédé, on forme d'autres saillies de retenue par déformation du matériau des traverses. Si, par exemple, comme décrit-ci-dessus, on aplanit une section médiane des traverses et qu'on forme ainsi des saillies de retenue médianes pour les éléments roulants, on peut façonner de l'autre côté des traverses d'autres saillies qui, par suite du profilage, sont disposées vis-a-vis des éléments roulants de façon que ceux-ci soient maintenus dans deux directions ultérieurement radiales. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description des différentes phases du procédé illustré par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 représente en coupe longitudinale les phases du procédé pour la fabrication d'un produit intermédiaire en forme de bande pour une cage à rouleaux cylindriques B profil en M ;; la figure 2 représente des vues en plan partielles de la bande conformément aux différentes phases du procédé selon la figure t la figure 3 représente en coupe longitudinale les phases du procédé pour la fabrication d'un produit intermédiaire en forme de bande pour une cage à aiguilles g la figure 4 représente des vues en plan partielles de la bande conformément aux phases du procédé selon la figure 3 La séquence d'usinage représentée sur les figures 1 et 2 est par exemple obtenue avec l'outil à suivre pas à pas selon l'invention,masnon représenté, comportant les postes de travail Â-1. Â partir d'une bande de tôle 1 plane et de préférence enroulée, on exécute les différentes phases du procédé au cours de son transport pas X pas0 La longueur des pas correspond exactement à la distance entre deux alvéoles d'éléments roulants. La bande de tole plane 9 traverse un poste d'entrée Â. Dans le poste suivant B, on effectue un profilage au cours duquel on emboutit la section médiane 2 de la bande de tôle 1. Il en résulte un profil en forme de jante dont les côtés 3 sont coupes dans un poste voisin C pour lui conférer la largeur voulue.Dans un autre poste de profilage D,on coude les sections latérales 4 de façon b obtenir un profil en M. Dans le poste suivant E, on découpe dans la section médiane 2 un trou de repère 5 dans lequel on enfile, dans le poste consécutif F, un doigt 6 qui assure un positionnement exact dans les autres postes. Dans la zone du trou de repère 5, on découpe, dans le poste G, des alvéoles 7 pour rouleaux cylindriques. La largeur des alvéoles dans les zones latérales 8 de la bande de tôle t est plus petite, ce qui a pour effet de former des saillies de retenue et de guidage 9 pour les rouleaux cylindriques.Dans le poste suivant H, on estampe au moyen d'un outil d'impression, les surfaces frontales des saillies de retenue 9 et les surfaces latérales des sections médianes 2 embouties de façon à obtenir des sections de cercle enveloppant il pour le guidage et le maintien des éléments roulants. Après ce dernier poste H de l'outil à suivre pas b pas, la bande de tôle 1 est munie de tous les éléments nécessaires pour lui permettre de recevoir les rouleaux cylindriques, mais est encore plane, allongée et raccordée au reste du matériau de la bande de tôle. On coupe ensuite, de façon non représentée, la bande à la longueur nécessaire, on la façonne en un anneau puis on la soude à ses extrémités. Dans la séquence d'usinage représentée sur les figures 3 et 4, on fait passer pas B pas à travers les postes de travail A-G une bande de tôle 1 sensiblement plus épaisse, la progression s'effectuant conformément au pas des alvéoles des éléments roulants. Après son passage à travers le poste d'entrée À, on découpe dans la bande de tôle 1 dans le poste B des alvéoles rectangulaires 12 pour des rouleaux à aiguilles. Dans un poste suivant C, on profile d'un côté les traverses subsistantes 13 de façon à obtenir dans la zone des extrémités des rouleaux à aiguilles qui seront ultérieurement introduits, des sections de retenue supérieures 14 qui,en tant que telles, ne sont cependant pas encore fonctionnelles sans autre usinage. On aplanit une section médiane 15 des traverses 13, le niveau inférieur 16 de la traverse 13 restant parfaitement maintenu. Sous l'effet de la pression exercée, du matériau flue dans le sens longitudinal de la bande de tôle t sur les deux côtés et pénètre dans les alvéoles limitrophes des rouleaux b aiguilles en formant des saillies de retenue inférieures 17. Par suite de l'étalement libre du matériau, les surfaces frontales t8 de ces saillies de retenue 17 sont rugueuses et irrégulières. Ce défaut est éliminé dans le poste suivant D par découpage au moyen d'un outil de coupe. Dans le poste E, on estampe les saillies de retenue inférieures 17 côté frontal et on obtient ainsi des sections de cercle enveloppant 17 qui correspondent aux rouleaux à aiguilles et servent au maintien et au guidage. Dans le poste suivant F, on mate les saillies de retenue supérieures 14, leur matériau fluant des deux côtés dans les alvéoles limitrophes 12 des rouleaux à aiguilles et formant des saillies de retenue et de guidage supérieures 20. Dans un dernier poste G de l'outil à suivre pas X pas, on coupe les côtés 21 de la bande de tôle 1. L'usinage peut ensuite être poursuivi de la façon décrite en référence aux figures 1 et 2. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication de cages profilées pour roulements à partir d'un matériau en bande, par façonnage du profil de la cage et des alvéoles des éléments roulants, tronçonnage d'une bande, pliage à la forme annulaire et soudage des extrémités, caractérisé par le fait qu'à chaque d'une avance pas X pas de la valeur de la distance entre alvéoles voisins d'éléments roulants, on exécute les phases suivantes du procédé s a) formage dans le matériau en bande du profil de la section transversale de la cage avec sections de retenue pour l'élément roulant ; b) coupe latérale du matériau en bande à la largeur nécessaire ; c) découpage--dans la masse de l'alvéole de l'élément roulant ;; d) façonnage des surfaces de guidage et d'appui pour l'éliment roulant. 2. Procédé selon la revendication 12 caractérisé par le fait que l'on exécute différentes phases du procédé en deux ou plusieurs pas successifs. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'avant la phase a) du procédé, on effectue un prédécoupage ci) des alvéoles des éléments roulants et au cours de la phase a) un façonnage du profil de la section transversale de la cage avec formation des saillies s'étendant dans le sens périphérique à l'intérieur des alvéoles des éléments roulants, par aplanissement du matériau d'une section partielle des traverses intervallaires. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'au cours de la phase d) du procédé, on forme d'autres saillies de retenue par déformation du matériau aes traverses. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications t à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un outil à suivre pas à pas muni d'outils individuels travaillant chacun dans la zone d'un alvéole d'éléments roulants et mutuellement accordés dans le temps pour l'exécution respective de leurs travaux ainsi qu'un dispositif de transport faisant progresser le matériau en bande pas à Sas de la valeur de la distance entre deux alvéoles d'éléments roulants voisins.