Brevet FR2630032A1 — publié le 19891020

APPAREIL DE MONTAGE POUR ANNEAUX DE RETENUE L'invention se rapporte à un appareil de montage pour anneaux de retenue, comprenant un dispositif tendeur pour la déformation contrôlée des anneaux et une tête d'insertion recevant les anneaux de retenue ainsi déformés et les engageant dans une rainure annulaire. Un appareil de montage de ce type est déjà connu par la demande de brevet allemand 3 413 478. Il sert à engager mécaniquement des anneaux de retenue fendus et radialement élastiques dans des rainures annulaires correspondantes pratiquées sur un arbre ou analogue ou dans un logement. Un tel anneau de retenue, muni de trous de montage, est pris en charge par des tétons correspondants d'un dispositif de déformation. L'anneau de retenue est alors maintenu radialement et au moins dans un sens axial et est orienté à la position voulue pour le montage. Les mâchoires utilisées à cet effet sont déplacées sur une distance prédéterminée l'une par rapport à l'autre par un prisme et déforment alnsi radialement l'anneau de retenue. Dans cet état déformé, l'anneau de retenue est engagé dans un alésage muni d'une rainure annulaire appropriée. Lorsque les mâchoires de serrage sont relâchées, l'anneau de retenue s'encliquette dans la rainure annulaire. L'apparell de montage est ensuite ramené à sa position initiale. T.ous les mouvements, y compris le prélèvement d'un nouveau anneau de retenue, sont commandés automatiquement. L'appareil de montage connu ne peut fonctionner sans défaillance en régime automatique pendant un temps assez long que sous réserve que les anneaux correspondants soient absolument identiques. Si l'on emploie des anneaux de retenue d'autres fabricants ou présentant de légères différences dans leur section transversale ou dans les matériaux utilisés, cela entraîne pour le moins de légers écarts dans l'effort de déformation radial. En cas de fabrication en série, les fortes variations des caractéristiques mécaniques en résultant, en ce qui concerne l'ajustement radial, la charge admissible etc. de l'anneau de retenue sont inacceptables, en particulier il s'agit de l'assemblage de produits de sécurité de haute valeur qualitative. De surcroît, on peut s'attendre & ce que même des anneaux défectueux soient malgré tout montés, attendu que leur ajustement insuffisant, avec l'appareil de montage connu n'est pas perceptible par la réduction de la force déployée lors du processus de déformation à course radiale toujours constante. Par ailleurs, on ne peut pas savoir si l'anneau de retenue ainsi engagé est effectivement encliqueté dans la rainure annulaire. Pour des anneaux de retenue du type précité, l'objet de l'invention est de mettre au point un appareil de montage qui, lors du montage en série, permette d'obtenir des résultats toujours identiques en ce qui concerne l'ajustement solide et fiable des anneaux de retenue et d'éliminer tous les anneaux de retenue défectueux, inadéquats et/ou ne répondant pas à la spécification. Ce résultat est atteint au moyen d'un capteur de déplacement pour déterminer le diamètre de l'anneau de retenue déformé et d'un capteur de force pour déterminer la force de serrage à l'état déformé. Grâce à la coopération des deux systèmes de mesure, d'une part, on arrive à ce que l'anneau de retenue soit constamment déformé au même diamètre. Ce diamètre se calcule d'après le diamètre de l'arbre ou du logement et est défini par les spécifications de l'anneau de retenue. Le diamètre de l'anneau de retenue est, par exemple, déterminé par un capteur de mesure qui est disponible dans le commerce et qui peut être réglé par des leviers de mesure en fonction de la grandeur de l'anneau de retenue. Un dispositif de mesure électronique délivre la valeur mesurée sous la forme d'une tension électrique. Les dispositifs de déformation s'engageant dans l'anneau de retenue sont, d'autre part, munis de capteurs de mesure, par exemple d'extensomètres à fils d'acier, pour mesurer la force de déformation déployée. De cette façon, la force réactionnelle opposée par les anneaux de retenue pendant la déformation est mesurée et également délivrée sous forme de valeur de tension électrique par un dispositif de mesure électronique. Les deux valeurs mesurées fournissent plusieurs possibilités pour vérifier si c'est bien l'anneau de retenue approprié qui a été engagé, s'il est exempt de défauts, s'il répond aux spécifications correctes, s'il est déformé de façon idoine et/ou s'il présente la force de serrage nécessaire. En cas d'un anneau de retenue déformé à un diamètre fixé, on mesure la force de déformation et on la compare à une valeur prédéterminée qui est établie au niveau du dispositif de mesure électronique. Les anneaux de retenue dont la force de déformation est supérieure ou inférieure à cette valeur nominale sont éliminés ou ne sont pas montés. En variante, il est possible de déformer l'anneau de retenue avec une force constante, puis de déterminer le diamètre et le comparer à une valeur nominale. Par ailleurs, dans le dispositif de mesure électronique, on peut aussi calculer le quotient des valeurs mesurées du diamètre et de la force. de déformation de manière à pouvoir juger l'anneau de retenue sur l'ensemble de la plage des déformations. Des possibilités pour le traitement des valeurs mesurées, pour la sélection des anneaux de retenue relativement aux valeurs limites présélectionnées etc. sont suffisamment connues de l'homme de l'art et n'ont pas besoin d'être décrites ici. Grâce à l'appareil de montage selon l'invention, on a en tout cas la certitude que l'anneau de retenue - est déformé au diamètre approprié - qu'il présente la force de serrage nécessaire - qu'il est largement exempt de défauts qu'il présente la grandeur correcte, pour ne citer que les critères les plus importants. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le dispositif de déformation comprend trois appendices avec capteurs de force installés dessus, ces appendices étant répartis sur la périphérie, disposées axialement, déplaçables dans le sens radial et agissant respectivement par l'intermédiaire d'un palier radial sur la surface correspondante de l'anneau de retenue. Si, dans le cas de l'appareil de montage selon l'invention-on veut opérer une distinction claire entre les différentes sortes de déformation et de montage, il est possible de munir le dispositif de déformation d'appendices qui agissent sur la surface adéquate, c'est-à-dire, dans le cas d'anneaux de retenue pour arbre etc. sur la surface de l'alésage ou, dans le cas d'anneaux de retenue pour alésages, sur la surface latérale. Les paliers radiaux sur les appendices assurent en pareil cas une déformation radiale régulière sans effet de frottement d'adhérence. Après avoir constaté que l'anneau de retenue porté au diamètre voulu dans le dispositif de déformation se situe dans les limites des tolérances prédéterminées, on le transfère à l'état déformé sur la tête d'insertion. Celle-ci comporte, par exemple, des saillies appropriées qui s'engagent dans des trous de montage de l'anneau de retenue. Il est prévu par ailleurs des surfaces d'appuie pour la stabilisation en position. La tête d'insertion est maintenant en mesure de transporter l'anneau de retenue axialement à la rainure annulaire. Les déplacements appropriés sont exécutés de façon connue jusqu'à ce que l'anneau de retenue se trouve en position exacte, mais encore à l'état déformé en face de la rainure annulaire. Dans cette position, l'anneau de retenue est détaché de la tête d'insertion par des dispositifs de séparation et peut s'encliqueter dans la rainure annulaire. La position radiale des saillies dans l'anneau de retenue déformé est représentative de son diamètre. C'est pourquoi, conformément à une autre caractéristique de l'invention, un capteur de déplacement, mesurant la position radiale des saillies, est prévu au moins sur l'une des saillies déplaçable radialement. Cela permet de supprimer la mesure directe du diamètre sur les surfaces déformées de l'anneau de retenue. Selon une autre particularité de l'invention, la tête d'insertion est munie d'un dispositif de séparation maintenant l'anneau de retenue rigidement en position dans le sens axial. De ce fait, l'anneau de retenue glisse radialement dans la rainure annulaire sans être déplacé dans le sens axial. Dans un exemple de réalisation de l'invention, la tête d'insertion comporte un dispositif pour vérifier l'ajustement correct de l'anneau de retenue dans la rainure annulaire en lui appliquant une charge axiale. On vérifie ainsi, en particulier, la capacité de charge axiale de l'anneau de retenue engagé. D'autres détails parmi d'autres à ce sujet sont décrits à la lumière de l'exemple représenté sur le dessin. Il représente: figure 1 une vue en plan partielle du dispositif de déformation d'un appareil de montage d'anneaux de retenue pour arbres; figure 2 une coupe longitudinale partielle de la tête d'insertion coopérant avec le dispositif.de déformation selon la figure 1; et figure 3 une vue en plan partielle agrandie de la tête d'insertion selon la figure 2 avec anneau de retenue déformé. L'appareil de montage, représenté seulement en partie sur les figures, comprend pour l'essentiel le dispositif de déformation représenté à la figure 1 et la tête d'insertion représentée aux figures 2 et 3. Les installations mécaniques non directement concernées par l'invention, telles que bâtis, cadres, dispositif de mouvement et d'amenée, ont été supprimées. A la figure 1, en particulier, on a renoncé à représenter l'anneau de retenue dans le dispositif de déformation, afin que les éléments agissant sur l'anneau de retenue ressortent plus distinctement. - Le dispositif de déformation, illustré à la figure 1, se compose d'un cadre support 1 représenté par une ligne en tirets, d'une tête d'actionnement 2 mobile axialement par rapport à ce dernier et d'un plateau d'amenée 3 pour les anneaux de retenue 4. Ceux-ci sont orientés dans la position illustrée et sont poussés par des dispositifs d'amenée, non représentés, jusqu'à ce qu'ils viennent s'appliquer contre une butée 5 disposée coaxialement au-dessus de la tête d'actionnement. Celle- ci comporte trois leviers 6 qui sont répartis sur la périphérie et qui sont munis d'appendices axiaux 7 à leur extrémité radialement interne. Sur les appendices 7 sont disposés des paliers radiaux 8. Les leviers 6 peuvent être pivotés autour d'axes correspondants 9 par un système d'entraînement non représenté. Lors du mouvement de pivotement synchrone, dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, la distance des paliers radiaux 8 par rapport au centre de la tête d'actionnement 2 augmente. Ce mouvement est utilisé pour déformer, ici écarter, l'anneau de retenue 4. Par un mouvement axial correspondant de la tête d'actionnement 2, les paliers radiaux sont engages dans l'alésage de l'anneau de retenue 4 disposé, comme décrit ci-dessus, coaxialement à la tête d'actionnement 2, mais non représenté dans cette position.Sous l'effet du pivotement synchrone des leviers 6, les bagues extérieures des paliers radiaux 8 viennent au contact de la surface de l'alésage de l'anneau de retenue 4 et, le mouvement de pivotement se poursuivant, écartent celui-ci radialement vers l'extérieur. Comme on l'a simplement schématisé par un carré représenté par une ligne en tirets, aux appendices 7 sont rattachés des extensomètres à fils d'acier 10 qui, en liaison avec un dispositif de mesure électronique connu, non représenté, transforment une contrainte en flexion des appendices 7 en une tension électrique. Cela permet de déterminer la force de serrage radiale de l'anneau de retenue 4. Par ailleurs, un bras de levier 12, muni d'une pointe de contact 11, est appliqué sur l'un des leviers 6 et sert à mesurer la position radiale des appendices 7 pendant l'écartement de l'anneau de retenue 4. On enregistre ainsi le diamètre de la bague de retenue écartée 4. Comme capteur de mesure, on utilise également des extensomètres 10 qui sont collés de façon connue sur une bande flexible 13 en acier à ressort.Ils sont raccordés à un amplificateur de mesure qui produit une tension électrique porportionnelle au diamètre. La tête d'insertion, représentée sur les figures 2 et 3, sert d'outil de montage pour l'engagement de l'anneau de retenue 4 dans une rainure annulaire correspondante d'un arbre non représenté. La tête d'insertion prend en charge l'anneau de retenue écarté 4 provenant du dispositif de déformation représenté à la figure 1. A cet effet, au niveau de la face frontale sont prévues des saillies interchangeables 14,15 qui sont positionnées conformément à l'anneau de retenue écarté 4. La saillie d'écartement 14, représentée au milieu de la figure, s'engage dans la fente 16, agrandie par l'écartement, de l'anneau de retenue 4 et, dans le sens périphérique est exécutée juste suffisamment large pour que l'écartement ou l'élargissement nécessaire soit respecté. Cela est en particulier visible à la figure 3 dans laquelle d'autres éléments de construction de la tête d'insertion ont été supprimés. Sur le côté diamétralement opposé, est prévue une saillie de soutien , en forme de coque partielle, qui maintient la surface latérale de l'anneau de retenue 4. Du fait de la fente agrandie 16, les surfaces 17 de celle-ci forment l'une par rapport à l'autre un angle aigu auquel sont adaptées les surfaces latérales 17 de 'la saillie 14. Il s'ensuit que l'anneau de retenue 4 a tendance à se déplacer en direction de la saillie 15 et, par conséquent, à venir s'y appliquer sous précontrainte. Dans le sens axial, l'anneau de retenue 4 est stabilisé par son application sur les surfaces latérales 18 de la tête d'insertion. Celle-ci se compose, pour l'essentielle de deux douilles de montage 19 disposées coaxialement l'une au-dessus de l'autre et mutuellement déplaçables axialement à l'encontre de la force d'un ressort 20. Les douilles de montage 19 sont installées de façon amovible_ sur une unité à cylindre et à piston 21-22 comprenant une chambre cylindrique 23 renfermant un moyen de pression. Par compression du moyen de pression, on obtient l'état représenté de la tête d'insertion, dans lequel le ressort est tendu et les surfaces latérales 18 des deux douilles de- montage 19 sont à l'affleurement l'une de l'autre. Une bague de butée 24 délimite la position relative des douilles de montage 19. Un bras support 25, qui est raccordé rigidement en position à la douille de montage intérieure 19, déplace l'ensemble de la tête d'insertion avec l'anneau de retenue 4, non représenté à la figure 2, sur un arbre, également non représenté, jusqu'à ce que l'anneau de retenue 4 se trouve en face de la rainure annulaire. Dans cette position, la pression exercée par le fluide est supprimée, si bien que le ressort 20 retire en arrière la douille de montage - 12 extérieure 19 y compris la saillie d'écartement 14 et la saillie de soutien 15. Comme la douille de montage intérieure 19 reste fixée en position par rapport à l'arbre, l'anneau de retenue 4 s'encliquette à coup sûr dans la rainure annulaire. L'anneau de retenue 4, maintenant engagé, n'est encore au contact que de la surface latérale 18 de la douille de montage intérieure 19. Par un autre déplacement axial de la tête d'insertion, l'arbre restant fixe et avec force axiale limitée, on vérifie l'ajustement de l'anneau de retenue 4 dans la rainure annulaire. S'il n'est pas encliqueté, il se déplace sur la surface latérale de l'arbre sous la charge axiale de la tête d'insertion. Cela a pour effet de provoquer un déplacement axial de la tête d'insertion lequel, comme non représenté en détail, est enregistré par le dispositif de commande de l'appareil de montage. Tous les déplacements sont commandés et surveillés de façon connue par un processeur central. En plus de l'appareil de montage d'anneaux de retenue pour arbres représenté et décrit ici, on peut aussi envisager avec les mêmes avantages un appareil de montage d'anneaux de retenue pour alésages présentant les caractéristiques selon l'invention. Les appendices du dispositif de déformation opèrent dans ce cas sur la surface latérale de l'anneau de retenue. L'anneau de retenue étant alors monté à l'état comprimé radialement, il est avantageux de munir la tête d'insertion de saillies qui s'engagent dans les trous de montage de l'anneau de retenue pour le maintenir serré. REVENDICATIONS 1. Appareil de montage pour anneaux de retenue, comprenant un dispositif pour la déformation contrôlée des anneaux et une tête d'insertion recevant les anneaux de retenue ainsi déformés et les engageant dans une rainure annulaire, caractérisé par le fait qu'il comporte un capteur de déplacement (10,11,12,13) pour déterminer le diamètre de l'anneau de retenue déformé (4) et un capteur de force (7,10) pour déterminer la force de serrage à l'état déformé. 2. Appareil de montage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de déformation contrôlée comporte des appendices (7) répartis sur la périphérie,disposés axialement, déplaçables dans le sens radial et agissant respectivement par l'intermédiaire d'un palier radial (8) sur la surface correspondante de l'anneau de retenue (4), ces appendices étant munis de capteurs de force (10) montés dessus. 3. Appareil de montage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'au moins sur l'un des appendices (7) déplaçables radialement est prévu un capteur de déplacement (10,11,12,13) mesurant sa position radiale. 4. Appareil de montage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la - tête d'insertion est munie d'un dispositif (14,15,19) maintenant l'anneau de retenu (4) rigidement en position dans le sens axial. 5. Appareil de montage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérise par le fait que la tête d'insertion comporte un dispositif pour vérifier l'ajustement correct de l'anneau de retenue (4) dans la rainure annulaire en le soumettant à une charge axiale.