Brevet FR2566305A1 — publié le 19851227

PROCEDE DE FABRICATION DE POULIES POUR CABLES La présente invention concerne les poulies pour câbles d'appareils de levage et de manutention et a notamment pour objet un procédé de fabrication de poulies pour câbles. L'invention peut être utilisée dans la fabrication de poulies pour les câbles des appareils de levage, les installations de forage et les différents systèmes de poulies pour câbles. L'invention peut être également utilisée dans la fabrication de roues pour des moyens de transport, des poulies à courroies, des tambours à câbles et à cordage ainsi que dans la fabrication d'autres structures similaires dans lesquelles il y a lieu de relier un corps creux de rotation et un disque ondulé ou un diaphragme. Le procédé classique de fabrication des poulies pour câbles consiste à couler des ébauches et à les usiner mecaniquement. Etant donné les propriétés médiocres de l'acier moulé et la nécessite de prévoir des surépaisseurs considerables pour l'usinage mécanique, ce procede aboutit à des pertes élevées en métal et exige une main d'oeuvre importante. Les recherches pour réaliser des constructions plus simples et moins coûteuses ont donné naissance aux poulies pour câbles matricées et soudées. Les poulies matricées sont habituellement de petit diamètre et sont prevues pour des charges relativement faibles et leur domaine d'utilisation est limité. Les poulies pour câbles soudées peuvent différer d'après leurs types et dimensions et peuvent supporter des charges importantes.A l'heure actuelle, les poulies pour câbles soudées sont largement utilisées du fait qu'elles sont simples et nécessitent peu de métal pour leur fabrication. Toutefois, le soudage exige une main d'oeuvre considérable lors de la fabrication de ces poulies. De plus, le soudage provoque la deformation de la jante et provoque des contraintes thermiques dans les éléments de la poulie. Au niveau actuel du développement des constructions mécaniques, la construction des poulies doit satisfaire aux exigences suivantes: utilisation de métal minimale, technologie simple et assurant des déchets reduits, augmentation de l'aptitude à la réparation des engins et de leurs pièces, abaissement du prix de revient. On connait une poulie pour câble comprenant une jante, un disque ondulé et un moyeu (brevet allemand 931 554). Dans cette poulie le disque ondule est relié par soudage à la jante ce qui provoque la déformation de la jante et l'apparition de contraintes résiduelles dans les éléments de la poulie. De plus, l'opération de soudage augmente la main d'oeuvre nécessaire à la fabrication de la poulie. De plus, ce mode de construction ne montre pas d'amelioration par rapport aux poulies moulées en ce qui concerne son aptitude à la réparation. On connaît aussi un procédé de fabrication d'une roue à disque ondulé pour les moyens de transport automobiles (brevet américain numéro 3 664 000). Ce procédé exige également le soudage supplementaire du disque ondulé à la jante en vue d'assurer la solidité de l'assemblage. La nécessite de rabattre l'arête cylindrique du disque ondule en dehors du plan des ondulations rend plus compliquée la technologie de fabrication. Comme document le plus proche de la présente invention, on peut prendre en considération la poulie pour câble et son procédé de fabrication décrits dans le brevet américain ? 730 795. Dans cette poulie, une gorge est formée sur le disque ondulé, sur son périmètre extérieur, par des encoches sur les faces d'extrémité des ondulations. Cette gorge fait office de surface d'appui pour la jante, dont la partie intérieure présente une surface bombée. A l'assemblage, la surface bombee de la jante s'engage et adhère intimement à la gorge ménagée suivant le périmètre extérieur du disque. Le procédé de fabrication de ces poulies consiste à fabriquer séparément la jante, le disque, le moyeu et à les assembler ensuite de façon à assurer la coincidence de leurs centres.On obtient l'assemblage par le chauffage de la jante en vue de la faire se dilater et d'assurer de la sorte son passage au-dessus du bord extérieur du disque, puis par le serrage de la jante sur le disque résultant du refroidissement de la jante, l'engagement du moyeu dans l'orifice central du disque. L'assemblage définitif des trois parties constitutives de la poulie est assuré en soudant le moyeu au disque et le disque à la jante. L'inconvénient de ce procédé de fabrication de la poulie pour câble réside dans la nécessité de chauffer la jante pour réaliser son assemblage avec le disque. Un autre inconvenient de ce procédé connu se traduit par la nécessité de souder la jante et le disque. De plus, la soudure rend la poulie peu pratique lors du remplacement de ses éléments usés. L'un des buts de la présente invention est de simplifier la technologie d'assemblage de la poulie pour câble. On s'est donc proposé de mettre au point un procédé de fabrication de la poulie pour cable dans lequel l'assemblage du disque ondulé et de la jante permettrait de simplifier la technologie de fabrication de la poulie pour câble. A cet effet, dans le procédé de fabrication de la poulie pour cable consistant à placer la jante sur une dalle plane, à loger concentriquement le disque ondule avec un orifice pour le moyeu dans ladite jante et à assembler le disque ondule au moyeu età la jante, selon l'invention, on choisit un disque ondulé, dont les diametres extérieur et intérieur sont plus faibles que le diamètre de la jante et le diamètre du moyeu respectivement, on assemble le disque ondulé et la jante par dilatation mécanique du disque ondule, dans le sens radial provoquant un accroissement de ses diametres extérieur et interieur, jusqu'à assurer la jonction mecanique de la surface du disque ondule avec la surface intérieure de la jante et on engage à force le moyeu dans l'orifice du disque ondulé. Le procédé de fabrication revendiqué permet d'éviter d'avoir à souder la jante et le disque, simplifie la technologie d'assemblage, rend la construction plus facile à repairer, contribue à l'abaissement du prix de revient des poulies et des constructions analogues. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description de différents modes de réalisation, faite à titre non limitatif, et en regard du dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue partielle de face de la poulie pour câble réalisée selon l'invention; - la figure 2 représente une poulie pour câble réalisée selon l'invention, en vue de côté; - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III à la figure 1; - la figure 4 est une vue en coupe avec arrachements suivant la ligne IV-IV à la figure 2; - les figures 5 et 6 illustrent les positions respectives du disque ondulé, de la jante et du moyeu avant le debut de l'assemblage de la poulie selon l'invention; - la figure 7 represente le début de l'engagement a force du moyeu dans le disque ondule;; - la figure 8 represente la fin de l'engagement à force du moyeu dans le disque ondule; - les figures 9, 10, 11 et 12 représentent divers types de poulies qui peuvent être assemblées selon le procédé de l'invention. Selon l'invention, le procédé de fabrication d'une poulie pour câble consiste à placer la jante sur une dalle plane, à disposer concentriquement à I'intérieur le disque ondule 1 muni d'un orifice pour le moyeu (figures 1 à 6) et à assembler le disque ondulé 1 avec le moyeu et la jante 2. Le disque ondulé 1 présente des diamètres extérieur et interieur qui sont plus petits respectivement que le diamètre intérieur de la jante 2 et le diamètre exterieur du moyeu 3. L'assemblage du disque ondulé 1 à la jante 2 est réalisé par dilatation mécanique du disque ondulé 1, dans le sens radial, avec l'accroissement de ses diametres exterieur et intérieur, jusqu'à la jonction de la surface du disque 1 et de la surface intérieure de la jante; cet assemblage est suivi de l'engagement à force du moyeu 3 dans le disque 1. La poulie pour câble (figures 1, 2) assemblée selon le procede revendiqué comporte un disque ondulé 1, une jante 2 et un moyeu 3. Le disque ondulé 1 presente, à sa périphérie extérieure, une gorge circulaire formée par les encoches "m, n, k" (figures 1, 3, 4) aménagees sur les faces extérieures des ondulations du disque. Ceci permet d'assurer un contact intime entre les faces d'extrémité des ondulations sur le disque 1 et la surface bombe C (figure 3) sur la partie intérieure de la jante 2. La gorge pratiquée à la périphérie extérieure du disque ondulé 1 et la surface bombée C de la jante 2 ont le même profil et constituent des surfaces calibrées. La grande profondeur d'engagement des surfaces à conjuguer permet de fixer solidement la jante 2 et interdit ainsi son déplacement axial. La rotation de la jante'2 par rapport au disque 1 est interdite par les réactions de frottement existant entre leurs surfaces en contact. Le profil de l'encoche sur la face d'extrémité de chaque pan des ondulations du disque 1 correspond à la courbe obtenue à l'intersection de ce pan avec la surface bombée intérieure C de la jante 2. La ligne "m, n, k" de la figure 4 correspond à ce profil. La ligne de contact de la jante 2 et du disque 1 passe par les extrémités des faces d'extrémités des pans des ondulations (points m et k) ce qui signifie que les points "m" et "k" sont communs pour deux pans voisins. La fin de la ligne de contact sur l'un des pans constitue l'origine de la ligne de contact sur un autre pan voisin, il s'ensuit que la ligne de contact entre la jante 2 et le disque 1 est continue. La surface intérieure de la jante 2 (figure 9) peut présenter un autre profil, par exemple un profil trapézoïdal. Dans ce cas, la forme des encoches sur les faces d'extrémité des ondulations est modifiée de façon correspondante. Les faces d'extrémité extérieures des ondulations peuvent être sans encoches, droites ou avec des saillies (figure 10), la surface intérieure de la jante 2 peut alors présenter une gorge circulaire pour la fixation du disque 1. Le procédé revendiqué permet aussi de monter des diaphragmes ondulés I dans des corps de rotation creux 2 (figures 11, 12). Pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, on fabrique un disque ondulé 1 de façon à lui donner un diamètre extérieur et un diamètre intérieur qui sont plus faibles respectivement que le diamètre intérieur de la jante 2 et le diamètre extérieur du moyeu 3. A l'assemblage de la poulie, on utilise la grande capacité de déformation du disque 1 dans le sens radial, qui reste dans les limites des déformations élastiques. On place la jante 2 sur la dalle plane 6 (figure 5) qui présente un orifice central. On place le disque ondulé 1 dans la jante 2 en laissant un espace entre leurs surfaces calibrées (figure 6). On place ensuite le poinçon conique 4, le moyeu 3 et le bouchon de poussée 5 sur l'orifice de diamètre d pratiqué au centre du disque 1. Lorsqu'on applique un effort F sur le poinçon 4 ce dernier s'enfonce, le disque ondulé se dilate et les faces extérieures d'extrémité de ses ondulations s'approchent de la jante 2. Lorsque le poinçon 4 pénètre par sa partie de diametre maximal-d1 (figure 7) dans l'orifice du disque 1, il amorce l'engagement à force du moyeu 3 dans le disque 1 et le serrage de ce dernier contre la jante 2. Le processus se termine après l'apparition du bord inférieur du moyeu 3 de l'autre côte du disque 1 (figure 8) et apres l'enlèvement du poinçon 4 et du bouchon de poussée 5. L'effort de serrage du disque 1 contre la jante doit être suffisant pour assurer des réactions de frottement qui interdisent le patinage de la jante 2 par rapport au disque 1 pendant l'utilisation de la poulie. Le moyeu 3 peut être assemblé au disque 1 par tout autre moyen technique qui convient à cet objectif. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS Procédé de fabrication de poulies pour câbles consistant à placer une jante sur une dalle plane, à disposer concentriquement à l'intérieur un disque ondulé présentant un orifice pour un moyeu dans la jante et à assembler le disque ondulé avec le moyeu et la jante, caractérisé en ce qu'on choisit un disque ondulé (1) dont les diametres extérieur et intérieur sont plus faibles que le diamètre intérieur de la jante (2) et le diamètre extérieur du moyeu (3), qu'on assemble le disque ondulé (1) et la jante (2) par dilatation mécanique du disque ondule (1), dans le sens radial, provoquant un accroissement de ses diamètres extérieur et interieur, jusqu'à obtenir la jonction mécanique de la surface du disque ondulé (1) et de la surface intérieure de la jante (2), et qu'on engage à force le moyeu (3) dans l'orifice du disque ondulé (1).