Brevet FR2728946A1 — publié le 19960705

L'invention concerne un ressort Belleville pour une utilisation dynamique et dont la surface a subi un traitement supplémentaire selon le procédé de fabrication conforme à l'invention. Il est connu de fabriquer des ressorts Belleville qui font preuve d'une espérance de vie élevée même lors d'une sollicitation dynamique. On les expose, pour ce faire, à de nombreux changements de charge sur des presses à excentrique ou à genouillère. Ils sont ainsi, en alternance, chargés et déchargés. La course de levage, sur les presses à excentrique, peut être par exemple de 1,8 mm et, sur les presses à genouillère, entre 1,8 et 2,8 mm. Si on se base sur un ressort Belleville standard du type 125x71x6 et lo = 9,30 mm, on obtient, par exemple, les résultats suivants. En utilisant une presse à excentrique de 1, 8 mm, le ressort se rompt après 90.400 changements de charge, un autre ressort après 110.000 changements de charge. Si on l'expose à un dispositif à genouillère de course de 1, 8 mm, les ruptures se produisent à 487.000, respectivement à 480.000 changements de charge. Si on emploie une presse à genouillère de course de 2,8 mm, les ruptures interviennent alors à 38.000 respectivement 95.000 respectivement 82.500 changements de charge. Plus la course est importante, plus la sollicitation est grande. En outre, la presse à genouillère ménage davantage les échantillons-test du fait de sa vitesse plus lente que celle de la presse à excentrique. Les ressorts Belleville, conformes à l'invention, se caractérisent par les faits suivants: a) la surface est une surface polie électriquement qui, après le polissage électrique, b) a subi un écrouissage par grenaillage. D'autres caractéristiques ressortent des faits suivants: A - Le ressort Belleville est composé d'acier à ressort DIN 17 222, d'acier résistant à la corrosion DIN 17 224 ou d'acier thermostable DIN 17 240. B - Son polissage électrique dure 20 min, + 20 min - 10 min. C - Le grenaillage pour le tassement est un grenaillage pour l'écrouissage. D - L'agent de grenaille est du type grenaille en fonte. E - La granulométrie de l'agent de grenaille est de l'ordre de GS-R 0,3-0,6. F - L'agent de grenaille est du type StG-G3. G - La granulométrie de l'agent de grenaille est de l'ordre StG-G3 0,3-0,6 HV 640 - VDPI. Le procédé de fabrication d'un ressort Belleville, selon les caractéristiques précédemment évoquées, prévoit que a) les ressorts Belleville soient accrochés librement à un bâti pour le polissage électrique. b) l'électrolyte soit un électrolyte approprié pour le polissage électrochimique de matériaux métalliques. c) la durée de traitement soit de 10 à 40 min. d) la température s'élève de 40 C à 60 C. e) La tension s'élève à environ 24 V. f) Ensuite, on procède au nettoyage, au séchage et au graissage. g) à la suite de quoi, on effectue le grenaillage pour l'écrouissage selon la norme DIN 8200 0N6.1. 1.0.3.3 et/ou le grenaillage pour l'écrouissage selon la norme DIN 8200 0N6.1.1.0.3.4. h) L'intensité du grenaillage selon Almen est de 14 à 22 A2. i) En tant qu'agent de grenaille, on utilise une grenaille de fonte GS-R 0,3- 0,6 présentant une dureté de à 58 HRc et/ou une grenaille de fonte StD G3 0,3-0,6 d'une dureté de 640 HV Le procédé se caractérise également par les faits suivants: A - l'électrolyte est du type poligrat E242. B - la durée de traitement est de l'ordre de 20 ± 10 min. C - La température est de 50 C ± 5 C. D - Le liquide de nettoyage est de l'eau. E - La densité de courant est de 0,002 A ± 50% par mm2 de la surface du ressort. F - La taille de l'agent de grenaille est de 0,3 à 0,6. G - La dureté de l'agent de grenaille est de 52-56 HRC. H - Pour finir, les ressorts Belleville sont phosphatés Si on utilise des ressorts Belleville, conformes à l'invention, aucune rupture ne se manifeste, et cela même si ces échantillons sont placés les uns après les autres sur une presse à excentrique de course de 1,8 mm o ils subissent, sans se rompre, 200.400 changements de charge, même si ces échantillons sont soumis ensuite à la presse à genouillère de course de 1,6 mm o ils subissent, sans se rompre, 967.000 changements de charge et pour finir sur une presse à genouillère de course de 2,8 mm o, après 215.500 changements de charge, ils n'étaient toujours pas cassés, c'est-à-dire qu'après en tout 1,4 millions de changements de charge, ils étaient toujours intacts, ce qui représente, sans aucun doute, un perfectionnement plus que surprenant. Trois positions des ressorts Belleville sont utilisées, l'un des ressorts Belleville étant tourné vers le bas, l'autre vers le haut et le troisième ressort Belleville de nouveau vers le bas. Le diamètre externe était de 125 mm, le diamètre interne de 71 mm et la hauteur de construction de 9,30 mm. Dans le cas de l'écrouissage par grenaillage, on a besoin d'une grenaille ronde. Si on utilise une grenaille angulaire, comme de la grenaille obtenue par cisaillage de fils, cela ne donnerait aucune amélioration. Au moment du grenaillage, les ressorts Belleville sont installés individuellement sur un tour et sont grenailles individuellement sur la face avant et sur la face arrière. Il faut faire en sorte que, dans la surface supérieure de la zone du diamètre externe et du diamètre interne, il se développe une tension de pression. De préférence, la tension de pression doit se répandre sensiblement par tout sur les ressorts Belleville. Si cela ne devait pas se produire dans la zone médiane des ressorts Belleville, cela n'est pas aussi important. Les ressorts Belleville sont accrochés, également de manière individuelle, au bâti du dispositif de polissage électrique. La figure unique montre une vue de dessus schématique. Les signes plus indiquent que, du fait du grenaillage, des tensions de pression se manifestent sur la périphérie externe et sur la périphérie interne. La question, de savoir si cela se produit également entre ces zones, n'est pas déterminante. Revendications: 1 - Ressort Belleville pour une utilisation dynamique et dont la surface a subi un traitement supplémentaire, caractérisé en ce que a) la surface est une surface polie électriquement qui, après le polissage électrique, b) a subi un écrouissage par grenaillage. 2 - Ressort Belleville selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort Belleville se compose d'acier de ressort DIN 17 222, d'acier résistant à la corrosion DIN 17 224 ou d'acier thermostable DIN 17 240. 3 - Ressort Belleville selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que son polissage électrique dure 20 min, + 20 min - 10 min. 4 - Ressort Belleville selon la revendication 1, caractérisé en ce que le grenaillage pour le tassement est un grenaillage pour l'écrouissage. - Ressort Belleville selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'agent de grenaille est du type grenaille en fonte. 6 - Ressort Belleville selon la revendication 4, caractérisé en ce que la granulométrie de l'agent de grenaille est de l'ordre de GS-R 0,3-0,6. 7 - Ressort Belleville selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'agent de grenaille est du type StG-G3. 8 - Ressort Belleville selon la revendication 4, caractérisé en ce que la granulométrie de l'agent de grenaille est de l'ordre StG-G3 0,3-0,6 HV 640 - VDPI. 9 - Procédé de fabrication d'un ressort Belleville selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que: a) les ressorts Belleville sont accrochés librement à un bâti pour le polissage électrique. b) l'électrolyte est un électrolyte approprié pour le polissage électrochimique de matériaux métalliques. c) la durée de traitement est de 10 à 40 min. d) la température s'élève de 40 C à 60 C. e) La tension s'élève à environ 24 V. f) Ensuite, on procède au nettoyage, au séchage et au graissage. g) à la suite de quoi, on effectue le grenaillage pour l'écrouissage selon la norme DIN 8200 0N6.1. 1.0.3.3 et/ou le grenaillage pour l'écrouissage selon la norme DIN 8200 0N6.1.1.0.3.4. h) L'intensité du grenaillage selon Almen est de 14 à 22 A2. i) En tant qu'agent de grenaille, on utilise une grenaille de fonte GS-R 0,3-0,6, présentant une dureté de 50 à 58 HRc et/ou une grenaille de fonte StD G3 0,3- 0,6 d'une dureté de 640 HV. - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'électrolyte est du type poligrat E242. 11 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la durée de traitement est de l'ordre de 20 ± 10 min. 12 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la température est de 50 C ± 5 C. 13 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le liquide de nettoyage est de l'eau. 14 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la densité de courant est de 0,002 A ± 50% par mm2de la surface du ressort. - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la taille de l'agent de grenaille est de 0,3 à 0,6. 16 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la dureté de l'agent de grenaille est de 52-56 HRC. 17 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, pour finir, les ressorts Belleville sont phosphatés.