Brevet FR2654479A1 — publié le 19910517

iil\ La présente invention concerne le domaine de l'assemblage d'axes et de roulements, notamment dans des paliers et avec précontrainte, en particulier d'axes de codeurs et a pour objet un procédé de montage de roule- ments d'axes, en particulier de codeurs. L'invention a également pour objet un disposi- tif pour la mise en oeuvre de ce procédé et les codeurs ainsi obtenus. Dans le cas particulier des dispositifs de co- dage tels que les codeurs absolus ou incrémentaux, rele- vant des vitesses de rotation, des nombres de rotations, des accélérations et des sens de rotations, le montage des axes des codeurs dans leur palier s'effectue généra- lement avec une précontrainte variable en fonction des besoins spécifiques. Actuellement, il existe à cet effet des dispo- sitifs de roulement sous forme d'un axe pourvu de deux chemins de billes, de galets, de rouleaux ou d'aiguilles parallèles coopérant avec un cylindre. De tels dispositifs ne permettent, cependant, qu'une faible adaptabilité des axes aux besoins et donc une moindre flexibilité d'emploi pour une utilisation d'axes spécifiques, chaque dispositif étant fabriqué en grande série suivant un standard donné. Il en est de même en ce qui concerne la précon- trainte exercée sur les paliers des axes, cette précon- trainte restant uniforme pour un type de fabrication donné et ne pouvant être adapté à une utilisation spéci- fique. Il existe également des montages simples de roulement qui sont collés par leur bague intérieure sur l'axe à guider, une entretoise étant montée entre les bagues extérieures. Dans ce mode de réalisation, le réglage de la précontrainte est effectué au moyen de cales, sur les- quels est appliquée une force strictement calibrée qui est, toutefois, difficile à maintenir constante. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet un procédé de mon- -10 tage de roulements d'axes, en particulier de codeurs, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à en- coller l'axe au niveau de l'endroit de montage du pre- mier roulement, à emboîter ledit axe dans la bague inté- rieure dudit premier roulement jusqu'à buter dans le fond d'un gabarit de support dudit premier roulement, à encoller ledit axe au niveau de l'endroit de montage du deuxième roulement, à le placer dans un gabarit de mon- tage de ce dernier, à mettre en place sur l'axe un res- sort intermédiaire de précontrainte, à emmancher le deuxième roulement sur l'axe, à amener ledit deuxième roulement dans sa position de service au moyen d'une presse coopérant avec le gabarit, puis à encoller, d'une part, le fond du palier du codeur, au niveau du logement de l'un des roulements et, d'autre part, l'autre roule- ment sur sa bague extérieure et, enfin, à monter l'axe avec ses roulements dans ledit palier. L'invention a également pour objet un disposi- tif pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par une station d'encollage de l'axe, des roulements et du palier du codeur, par un premier gabarit de montage du premier roulement et par un ensemble de gabarits et de presses de montage avec précontrainte du deuxième roulement. Enfin, l'invention a également pour objet un codeur pourvu d'un axe monté avec précontrainte dans son palier au moyen de roulements. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réa- lisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un codeur obtenu par mise en oeuvre du procédé conforme à l'inven- tion; la figure 2 est une vue en plan du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'inven- tion, et la figure 3 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'un ensemble de gabarit et de presse du dispo- sitif suivant la figure 2. Conformément à l'invention et comme le montrent plus particulièrement, à titre d'exemple, les figures 1 à 3 des dessins annexés, le procédé de montage de roule- ments 1 d'axes 2, en particulier de codeurs, consiste essentiellement à encoller l'axe 2 au niveau de l'en- droit de montage du premier roulement 1, à emboîter le- dit axe 2 dans la bague intérieure dudit premier roule- ment 1 jusqu'à buter dans le fond d'un gabarit 3 de support dudit premier roulement 1. L'axe 2 est alors encollé au niveau de l'en- droit de montage du deuxième roulement 1, puis placé dans un gabarit 4 de montage de ce dernier Ensuite, un ressort intermédiaire de précontrainte 5 est mis en pla- ce sur l'axe 2 et le deuxième roulement 1 est emmanché sur l'axe 2 Ce deuxième roulement 1 est amené dans sa position de service au moyen d'une presse 6 coopérant avec le gabarit 4 Le fond du palier 7 du codeur 8 (fi- gure 1) est alors encollé au niveau du logement de l'un des roulements 1 et l'autre roulement 1 est encollé sur sa bague extérieure et, enfin, l'axe 2 avec ses roule- ments 1 est monté dans ledit palier 7. Ce mode de réalisation permet un montage et un collage de roulement du commerce, par leur bague intérieure, directement sur des axes simples, à l'excep- tion des extrémités qui sont réalisées en fonction de l'utilisation du codeur Ce montage des roulements est effectué avec précontrainte d'un ressort intermédiaire qui s'appuie sur les cages extérieures des roulements 1, la précontrainte étant réalisée au moyen de la presse 6 coopérant avec le gabarit 4, après montage du deuxième roulement, la polymérisation de la colle entraînant un maintien définitif de la position relative des deux rou- lements. La précontrainte exercée par le ressort 5 peut être réglée au préalable par action sur ce dernier, c'est-à-dire par un choix approprié de la section du fil le constituant ou de son nombre de spires ou encore de sa course d'écrasement. Du fait de la prévision d'un gabarit 4 coopé- rant avec la presse 6, il suffit que cette dernière applique une force suffisante pour comprimer le ressort jusqu'à ce que sa face d'application, agissant sur le roulement 1 correspondant lors du montage de ce dernier, arrive en butée contre le gabarit 4. Le montage et le collage de l'ensemble axe 2 - roulements 1 dans le palier 7 du codeur 8 s'effectuent manuellement avec mise en butée du roulement 1 corres- pondant au fond du palier 7 contre ledit fond. L'invention a également pour objet un dispo- sitif pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par une station 9 d'encollage de l'axe 2, des roulements 1 et du palier 7 du codeur 8, par un premier gabarit 3 de montage du premier roulement 1 et par un ensemble de gabarits 4 et de presses 6 de montage avec précontrainte du deuxième roulement 1. La station 9 d'encollage de l'axe 2, des roule- ments 1 et du palier 7 du codeur 8 est avantageusement constituée par un touret 10 de montage et d'entraînement de l'axe 2 ou du codeur 8 au moyen d'un mandrin et par une pipette 11 de distribution de colle aux endroits de collage, reliée à un réservoir de colle, la commande de rotation du touret déclenchant simultanément la commande de délivrance de colle et pouvant être actionnée au pied. Le premier gabarit 3 est constitué par un élé- ment cylindrique creux pourvu dans sa partie supérieure d'un épaulement 12 d'appui du premier roulement 1 et permettant le logement de l'axe 2, la distance entre la face d'appui de l'épaulement 12 et le fond de l'élément cylindrique étant égale à la distance entre la face d'appui du roulement 1 et l'extrémité opposée de l'axe 2 (figure 2). Ainsi, après montage du premier roulement 1 sur l'axe 2, il suffit d'insérer ledit axe 2, par son extré- mité opposée au roulement 1, dans le gabarit 3 et d'ame- ner l'extrémité de l'axe 2 en butée avec le fond du ga- barit 3 et le roulement 1 en butée avec l'épaulement 12 dudit gabarit 3. Chaque gabarit 4 coopérant avec une presse 6 est constitué, comme le montre la figure 3, par un élé- ment cylindrique creux, pouvant être monté dans l'ali- gnement de l'axe du vérin de la presse 6 correspondante par emboîtement interchangeable dans un alésage 13 du support 14 de ladite presse 6 et ledit élément creux présentant un fond fermé 15 d'appui de l'extrémité de l'axe 2 et guidant les roulements 1 par leur bague exté- rieure. Chaque presse 6 est constituée par un vérin, dont la tête 16 est munie d'une partie cylindrique creu- se 17 destinée à s'emmancher sur l'extrémité correspon- dante de l'axe 2 de montage des roulements 1 et à s'appuyer sur le roulement supérieur et par une partie cylindrique de plus grand diamètre 18 décalée par rappport à la partie creuse 17 et destinée à s'appuyer sur la face d'appui supérieure du gabarit 4 correspon- dant, la longueur du décalage entre les faces d'appui des parties 17 et 18 correspondant à la course d'enfon- cement de la partie 17 dans le gabarit 4 nécessaire pour réaliser la précontrainte du ressort 5. Ainsi, après réglage de cette distance, la pré- contrainte du ressort 5 est obtenue automatiquement et la disposition relative des roulements 1 est assurée avec une répétition absolument parfaite d'un axe 2 à l'autre, pendant toute la durée de fabrication d'une sé- rie de codeurs de même type En cas de changement de fa- brication, il suffit d'adapter les tailles des gabarits et des parties 17 et 18 de la tête 16 de chaque presse 6 aux dimensions de la nouvelle série d'axes et des roule- ments qu'ils portent. Enfin, l'invention a également pour objet un codeur 8 pourvu d'un axe 2 monté avec précontrainte dans son palier au moyen de roulements 1 chargés par un res- sort 5 s'appliquant entre leur bague extérieure (figure 1). Les codeurs 8, obtenus par mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, au moyen du dispositif décrit ci-dessus, peuvent être parfaitement adaptés à leur utilisation spécifique, le montage de leur axe dans le palier pouvant parfaitement être réglé à une con- trainte prédéterminée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sor- tir pour autant du domaine de protection de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Procédé de montage de roulements d'axes, en particulier de codeurs, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à encoller l'axe ( 2) au niveau de l'en- droit de montage du premier roulement ( 1), à emboîter ledit axe dans la bague intérieure dudit premier roule- ment ( 1) jusqu'à buter dans le fond d'un gabarit ( 3) de support dudit premier roulement ( 1), à encoller ledit axe ( 2) au niveau de l'endroit de montage du deuxième roulement ( 1), à le placer dans un gabarit ( 4) de monta- ge de ce dernier, à mettre en place sur l'axe ( 2) un ressort intermédiaire de précontrainte ( 5), à emmancher le deuxième roulement ( 1) sur l'axe ( 2), à amener ledit deuxième roulement ( 1) dans sa position de service au moyen d'une presse ( 6) coopérant avec le gabarit ( 4), puis à encoller, d'une part, le fond du palier ( 7) du codeur ( 8), au niveau du logement de l'un des roulements ( 1) et, d'autre part, l'autre roulement ( 1) sur sa bague extérieure et, enfin, à monter l'axe ( 2) avec ses roule- ments ( 1) dans ledit palier ( 7). 2 Procédé, suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que le montage et le collage de l'ensemble axe ( 2) roulements ( 1) dans le palier ( 7) du codeur ( 8) sont effectués manuellement avec mise en butée du roulement ( 1) correspondant au fond du palier ( 7) contre ledit fond. 3 Dispositif pour la mise en oeuvre du procé- dé, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par une station ( 9) d'encollage de l'axe ( 2), des roule- ments ( 1) et du palier ( 7) du codeur ( 8), par un premier gabarit ( 3) de montage du premier roulement ( 1) et par un ensemble de gabarits ( 4) et de presses ( 6) de montage avec précontrainte du deuxième roulement ( 1). 4 Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la station ( 9) d'encollage de l'axe ( 2), des roulements ( 1) et du palier ( 7) du codeur ( 8) est avantageusement constituée par un touret ( 10) de montage et d'entraînement de l'axe ( 2) ou du codeur ( 8) au moyen d'un mandrin et par une pipette ( 11) de distri- bution de colle aux endroits de collage, reliée à un ré- servoir de colle, la commande de rotation du touret dé- clenchant simultanément la commande de délivrance de colle et pouvant être actionnée au pied. 5 Dispositif, suivant la revendication 3, ca- ractérisé en ce que le premier gabarit ( 3) est constitué par un élément cylindrique creux pourvu dans sa partie supérieure d'un épaulement ( 12) d'appui du premier rou- lement ( 1) et permettant le logement de l'axe ( 2), la distance entre la face d'appui de l'épaulement ( 12) et le fond de l'élément cylindrique étant égale à la dis- tance entre la face d'appui du roulement ( 1) et l'extré- mité opposée de l'axe ( 2). 6 Dispositif, suivant la revendication 3, ca- ractérisé en ce que chaque gabarit ( 4) coopérant avec une presse ( 6) est constitué par un élément cylindrique creux, pouvant être monté dans l'alignement de l'axe du vérin de la presse ( 6) correspondante par emboîtement interchangeable dans un alésage ( 13) du support ( 14) de ladite presse ( 6) et ledit élément creux présentant un fond fermé ( 15) d'appui de l'extrémité de l'axe ( 2) et guidant les roulements ( 1) par leur bague extérieure. 7 Dispositif, suivant l'une quelconque des re- vendications 3 et 6, caractérisé en ce que chaque presse ( 6) est constituée par un vérin, dont la tête ( 16) est munie d'une partie cylindrique creuse ( 17) destinée à s'emmancher sur l'extrémité correspondante de l'axe ( 2) de montage des roulements ( 1) et à s'appuyer sur le rou- lement supérieur et par une partie cylindrique de plus grand diamètre ( 18) décalée par rappport à la partie creuse ( 17) et destinée à s'appuyer sur la face d'appui supérieure du gabarit ( 4) correspondant, la longueur du décalage entre les faces d'appui des parties ( 17) et ( 18) correspondant à la course d'enfoncement de la par- tie ( 17) dans le gabarit ( 4) nécessaire pour réaliser la précontrainte du ressort ( 5). 8 Codeur, obtenu par mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, au moyen du dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un axe ( 2) monté avec précontrainte dans son palier au moyen de roulements ( 1) chargés par un ressort ( 5) s'appliquant entre leur bague extérieure.