Brevet FR2572966A1 — publié le 19860516

- 1 - Procédé de fabrication d'une cage de roulement et objet fabriqué d'après ce procédé L'invention se rapporte à un procédé de fabrica- tion d'une cage, en particulier d'une cage à rouleauxen matériau en tôle par découpage des alvéoles des éléments roulants. Pour la fabrication de cages selon la demande de brevet allemand 1 931 180, on découpe entre autres les alvéoles des éléments roulants dans une bande de tôle ou analogue au moyen d'un outil approprié. Au cours d'une autre opération, on ébrase par estampage au moyen d'un outil les surfaces de butée, côté traverses,disposées axialement pour obtenir une largeur des alvéoles aux cotes exactes. Du fait de la compression du matériau résultant de l'estampage, le risque de fissuration est faible dans cette zone. Les ZoneSdes coins cependant, par suite de la contrainte de flexion se produisant lors du roulage de la bande de tôle en cage annulaire et lors de la charge in- tervenant pendant le fonctionnement, forment dans un roule- ment des points névralgiques qui ont tendance à la fis- suration. La cage peut être ainsi détruite ou tout au moins déformée par les contraintes propres, d'o la défail- lance du roulement. Dans un autre procédé connu par le brevet allemand 1 066 978, lors du calibrage aux cotes exactes de l'alvé- ole de l'élément roulant, on effectue également une com- pression de la zone des surfaces de butée. En pareil cas il est nécessaire d'exercer sur les surfaces de butée une pression avec un outil réalisé en conséqueno en forme de coin en vue d'un élargissement de l'alvéole de l'élément roulant. Bien que d'après ce procédé, les zones d'applica- tion des éléments roulants acquièrent une surface corres- pondant aux qualités que l'on en attend et non sujettes aux fissurations, le matériau des zones descoins des alvé- oles des éléments roulants est fortement étiré.Du fait de la structure lâche, la formation des fissures est program- -2- mée à l'avance. Pour la fabrication de cagesdu type précité, l'in- vention a pour objet de mettre au point un procédé qui permette une exécution de cagesparticulièrement exemptes de fissures dans les zones des coins du côté des alv é o les sa n s aucun risque de fissurations pendant le fonctionnement. Ce résultat est atteint par le fait qu'avant le découpage dans la zone de la ligne de coupe on soumet le matériau en tôle au moins par endroits, à un repoussage dans le sens de l'épaisseur de la tôle. Le matériau en tôle est ainsi soumis à un repous- sage dans au moins quelques unes des zones dans lesquelles une séparation sera ensuite exécutée par le découpage de l'alvéole de l'élément roulant. Cela se fait de préfé- rence dans les zones des coins desfutures alvéoles des éléments roulants. Au cours de cette opération, la section intéressée du matériau est repoussée dans le sens de l'épaisseur de la tôle et/ou comprimée. Le repoussage/par exemple sur la moitié de l'épaisseur de la tôle, renforce la zone correspondante de l'alvéole de la valeur du repous- sage. A cet endroit, le matériau en tôle a la résistance d'une tôle plus épaisse. Le risque de fissurations est donc pratiquement exclu. Dans d'autres variantes du procédé selon l'inven- tion, on comprime le matériau en tôle, cela pouvant aussi se faire à partir des deux côtés. Sous l'effet de la compression, le matériau en tôle est écroui, ce qui équivaut à une trempe. Dans ce cas, une fissuration sous charge normale est également improbable. Le découpage consécutif des alvéoles des éléments roulants s'effectue de façon connue. En particulier avec un matériau en tôle com- primé dans la zone de la ligne de coupe on obtient une excellente surface convenant parfaitement comme zone d'appli- cation pour les éléments roulants et exempte de bavure. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la -3- description de modes de réalisation pris comme exemples, mais non limitatifs, et illustrés par le dessin annexé. Les figures suivantes représentent respectivement, après le processus de repoussage, -la zone d'un alvéole de l'élément roulant d'une ébauche de cage pour rouleaux cylindriques sensiblement tubulaire, mais pas encore ter- minée: - la figure 1 est une vue en plan d'une ébauche de cage avec zones repoussées dans les coins des futurs al- véoles des éléments roulants; - la figure 2 est une coupe longitudinale suivant A/A de l'ébauche de cage selon la figure 1; - la figure 3 est une vue en plan de la cage selon les figures 1 et 2 avec alvéole entièrement terminé,; - la figure 4 est une vue en plan d'une ébauche de cage avec section repoussée dans toute la zone de l'alvéo- le de l'élément roulant; - la figure 5 est une coupe longitudinale suivant B/B de l'ébauche de cage selon la figure 4; - la figure 6 est une vue en plan d'une ébauche de cage avec zone comprimée le long de la ligne de coupe; - la figure 7 est une coupe longitudinale suivant C/C de l'ébauche de cage selon la figure 6; - la figure 8 est une vue en plan d'une ébauche de cage avec zone de l'alvéole comprimée des deux côtés; - la figure 9 est une coupe longitudinale suivant D/D de l'ébauche de cage selon la figure 8. Les figures représentent respectivement la zone de l'alvéole d'une future cage pour rouleaux cylindriques. L'usinage des alvéoles peut se faire aussi bien dans un tronçon tubulaire que dans une bande plane, celle-ci étant ensuite enroulée. Les alvéoles de la cage terminée sont délimités par deux sections annulaires frontales 1, et des traverses 2. Dans le mode de réalisation représenté sur les fi- gures 1, 2 et 3, avant le découpage de l'alvéole le long -4- de la ligne de coupe 3 représentée en tirets sur les fi- gures 1, 2, on repousse dans chaque coin une section cy- lindrique radialement ou dans le sens de l'épaisseur de la tôle. Le repoussage se fait sur environ la moitié de l'épaisseur de la tôle. On obtient ainsi sur la face supé- rieure des perçages borgnes ronds4et, sur la face inféri- eure, des saillies 5 en forme de tétons. Les repoussages augmentent la rigidité dans la zone des coins. Au cours d'une autre opération, on effectue le découpage de l'al- véole le long de la ligne 3 schématisée par une ligne en tirets. La figure 3 représente l'alvéole fini de décou- page aui est limité par la ligne de coupe 3. Les tronçons de celle-ci se rencontrent à angle droit à peu près au centre des saillies 4 en forme de tétons ou des perçages borgnes 4, l'- outil de coupe non représenté pouvant cependant être aussi arrondi dans la zone des coins. Dans l'ébauche de cage représenté sur les figures 4 et 5, on repousse une section 6 débordant tout autour du futur alvéole. Dans la phase finale du repoussage il se produit une compression du matériau dans la zone de tran- sition 7 avec la section repoussée 6. Lors du découpage consécutif de l'alvéole, la ligne de coupe 3 comme schéma- tisé par une ligne en tirets,se situe à l'intérieur de cette zone de transition 7, donc dans une zone de matériau consolidée. Dans l'exemple selon les figures 6 et 7, on repous- se également une section 6 débordant tout autour de l'al- véole. A l'inverse de la cage selon les figures 4 et 5, la zone de transition 7 est réalisée plus large,si bien qu'il en résulte une section comprimée intensive 8. La découpe de l'alvéole s'effectue ici aussi le long de la ligne de coupe 3 représentée par une ligne en tirets. On peut obtenir une formation de bavures particulièrement faible en procédant à la découpe dans le sens contraire du repoussage, c'est-à-dire par en dessous sur la figure 7. -5- Dans le mode de réalisation selon les figures 8 et 9, la totalité de la zone de l'alvéole est comprimée des deux côtés, si bien que l'on obtient une zone de com- pression accrue du matériau 10 dépassant de tous côtés de l'alvéole. L'alvéole est ensuite découpé le long de la ligne de coupe 3 représentée par une ligne en tirets. -6- REVENDICATIONS I.- Procédé de fabrication d'une cage, en particu- lier d'une cage à rouleaux,en matériau en tôle par décou- page des alvéoles des éléments roulants, caractérisé par le fait qu'avant le découpage dans la zone de la ligne de coupe pour la formation des alvéoles des éléments roulants, on soumet le matériau en tôleau moins par endroits, à un repoussage dans le sens de l'épaisseur de la tôle. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on comprime le matériau en tôle. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé par le fait que l'on effectue la compression des deux côtés. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on repousse les zones des coins des alvéoles des éléments roulants. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on repousse les zones d'application, voisines des bagues latérales, prévues pour les éléments roulants. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on repousse le matériau en tôle dans toute la zone de l'alvéole de l'élé- ment roulant. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions I à 6, caractérisé par le fait que l'on comprime le matériau en tôle dans la zone de la totalité de la ligne de coupe et qu'on le repousse dans la zone interne s'y raccordant des alvéoles des éléments roulants. 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé par le fait que l'on effectue la découpe des alvéoles des éléments roulants en sens inverse du repoussage. 9.- Cage fabriquée conformément aux phases du pro- cédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 avec alvéoles découpés pour les éléments roulants, caractérisée 0- 7 - par le fait qu'au moins dans des zones partielles le long de la ligne de coupe(3) , on prévoit des sections(7, 8, 10) comprimées par repoussage dans le sens-de l'épaisseur de la tôle (7, 8, 10) ou décalées (5, 6).