Brevet FR2788819A1 — publié le 20000728

La présente invention a pour objet un dispositif de cassage d'une bielle métallique monobloc et sécable. Les bielles métalliques sécables, par exemple pour des moteurs à explosion, sont généralement réalisées par forgeage à l'aide d'une presse à forger, munie d'ou- tillages permettant d'obtenir une bielle monobloc à partir d'une ébauche. Les bielles obtenues présentent un corps allongé pourvu à une extrémité d'une tête traversée par un passage cylindrique. Pour permettre le montage de ce type de bielles sur un vilebrequin, il est connu de casser la tête de bielle suivant un diamètre du passage cylindrique. Pour cela, il est connu d'utiliser un dispositif de cassage qui comporte deux mors destinés à être position- nés dans le passage cylindrique de la tête et séparables l'un de l'autre au moyen d'un organe d'écartement pour cas- ser la bielle suivant un diamètre du passage en, d'une part, un chapeau en demi-cercle et, d'autre part, en une partie complémentaire en forme de fourche solidaire du corps allon- gé. Dans les dispositifs de cassage utilisés jusqu'à présent, lors du cassage de la bielle, les contraintes en- gendrées dans le corps de bielle sont importantes ce qui peut entraîner des fissures dans ce corps et même la rup- ture, du fait de la réaction au couple de cassage des bran- ches reliant les deux éléments à séparer. De plus, le cas- sage d'une des branches de la tête de bielle peut entraîner une déformation au niveau de l'autre branche. Dans ces dispositifs, l'organe d'écartement des mors est formé par un coin qui pénètre entre les deux mors et qui est généralement déplaçable en translation sur un système de guidage intermédiaire à l'aide d'un vérin ce qui a pour inconvénient de compliquer le dispositif et d'augmen- ter son prix de revient. Enfin, dans les dispositifs de cassage de bielle connus, le guidage du mors mobile est dans la plupart des cas imprécis ce qui rend aléatoire le point d'application de l'effort sur le chapeau de la bielle. L'invention a pour but d'éviter ces inconvé- nients en proposant un dispositif de cassage fiable et sim- ple à mettre en oeuvre. L'invention a donc pour objet un dispositif de cassage d'une bielle métallique monobloc et sécable, compor- tant un corps allongé pourvu à une extrémité d'une tête tra- versée par un passage cylindrique destiné au positionnement de deux mors séparables l'un de l'autre au moyen d'un organe d'écartement pour casser ladite bielle suivant un diamètre du passage en un chapeau en demi-cercle et en une partie complémentaire solidaire du corps allongé, caractérisé en ce qu'il comporte deux éléments de butée oscillants en contact avec la face externe du chapeau de la bielle et solidaires de l'un desdits mors. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le dispositif comporte également deux éléments de butée oscillants, latéraux et opposés, en contact avec la face externe du corps de la bielle, - les deux éléments de butée en contact avec la face externe du chapeau s'étendent perpendiculairement au plan de séparation dudit chapeau de la partie complémentaire de la bielle, - les deux éléments de butée en contact avec la face externe du corps de la bielle s'étendent parallèlement au plan de séparation du chapeau de la partie complémentaire de la bielle, - les éléments de butée sont disposés dans le plan de ladite bielle, - l'un des mors est fixe et l'autre desdits mors est mobile, - les deux éléments de butée en contact avec la face externe du chapeau sont solidaires du mors mobile, - les éléments de butée sont déplaçables en translation sous l'action d'un organe de commande entre une position escamotée et une position en saillie en contact avec la bielle, - l'organe de commande de chaque élément de bu- tée est formé par un vérin dont la tige de piston comporte une pièce de poussée déplaçable parallèlement ou perpendicu- lairement au plan de séparation du chapeau de la partie com- plémentaire de la bielle et munie d'un pan incliné coopérant avec un pan incliné ménagé sur l'élément de butée correspon- dant, - chaque élément de butée comporte un embout fixe ou oscillant, - le mors mobile est déplaçable en translation au moyen d'un rail, - l'organe d'écartement est formé par un coin monté directement sur une tige de piston d'un vérin. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig. 1 est une vue schématique de dessus d'un dispositif de cassage d'une bielle, conforme à l'inven- tion, - la Fig. 2 est une vue schématique de côté et partiellement en coupe du dispositif avant le cassage de la bielle, - la Fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la Fig. 2, - la Fig. 4 est une vue schématique en coupe de l'organe de commande d'un élément de butée sur le chapeau de la bielle, - la Fig. 5 est une vue schématique en coupe de l'organe de commande d'un élément de butée sur le corps de la bielle, - la Fig. 6 est une vue schématique de côté et partiellement en coupe du dispositif au cours du cassage de la bielle. Sur la Fig. 1, on a représenté schématiquement un dispositif désigné dans son ensemble par la référence 10 et qui est destiné à casser une bielle métallique 1 monobloc et sécable. De manière classique, une telle bielle 1 est forgée à l'aide d'une presse à forger, munie d'outillages permettant d'obtenir une bielle monobloc à partir d'une ébauche. La bielle 1 présente un corps allongé 2 pourvu à une extrémité d'une tête 3 traversée par un passage cylin- drique 4 et à l'autre extrémité, un pied 5 traversé par un passage cylindrique 6 parallèle au passage cylindrique 4 de la tête 3. Afin de monter cette bielle 1 sur un vilebre- quin, il est connu de casser la tête 3 suivant un diamètre D du passage 4 en, d'une part, un chapeau 3a en demi-cercle et, d'autre part, une partie complémentaire 3b en forme de fourche solidaire du corps allongé 2. Pour cela et comme représenté sur les figures, le dispositif de cassage 10 de la bielle 1 se compose d'un bâti 11 sur lequel sont montés des moyens de support et de cassage de la bielle 1. Ces moyens comprennent un axe 12 destiné à être positionné dans le passage cylindrique 6 du pied 5 de la bielle 1 et deux mors, respectivement 13 et 14, destinés à être positionnés dans le passage cylindrique 4 de la tête 3 de ladite bielle 1. Ces mors 13 et 14 ont chacun la forme d'un demi- cercle, comme représenté à la Fig. 1. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, le mors 13 est fixe et le mors 14 est déplaçable en translation par rapport au mors fixe 13. A cet effet, les mors 13 et 14 sont séparés l'un de l'autre par un plan de joint 15 conique permettant ainsi l'introduction entre ces mors 13 et 14 d'un organe d'écar- tement 16 pour déplacer le mors mobile 14 dans une direction opposée au mors fixe 13. Le mors fixe 13 est solidaire du bâti 11 et le mors mobile 14 est, comme représenté sur les Figs. 2 et 3, fixé sur un support 17 qui est lui même monté sur un rail 18 au moyen d'organes de fixation 19, comme par exemple des vis. L'ensemble constitué par le mors mobile 14, le support 17 et le rail 18 est déplaçable linéairement sur le bâti 11 qui comporte à cet effet une rainure lia de forme complémentaire au rail 18. L'organe d'écartement 16 est formé par un coin qui est monté directement sur une tige de piston 20 d'un vé- rin 21 hydraulique ou pneumatique. Le dispositif de cassage 10 comporte des élé- ments de maintien de la bielle 1 au cours de la séparation du chapeau 3a de la partie complémentaire 3b solidaire du corps de bielle 2. Ainsi que représenté à la Fig. 1, le dispositif comporte deux éléments de butée 22 en contact avec la face externe du chapeau 3a de la bielle 1. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la Fig. 1, les éléments de butée 22 sont solidaires du mors mo- bile 14. Les éléments de butée 22 sont déplaçables chacun en translation sous l'action d'un organe de commande désigné par la référence générale 30 entre une position escamotée et une position en saillie en contact avec la face externe du chapeau 3a de la bielle 1. Ainsi que représenté plus en détail à la Fig. 4, chaque organe de commande 30 est formé par une vérin 31 dont la tige de piston 32 est déplaçable parallèlement au plan de séparation du chapeau 3a de la partie complémentaire 3b de la bielle 1 tandis que l'élément de butée 22 est déplaçable perpendiculairement à ce plan de séparation. Pour cela, la tige de piston 32 comporte une pièce de poussée 33 déplaçable dans une glissière 34 prévue dans le support 17 et qui est munie d'un pan inclinée 33a coopérant avec un pan incliné 22a ménagé sur l'élément de butée 22 correspondant pour le déplacer entre les deux posi- tions par coulissement dans une glissière 35 prévue dans le- dit support 17. Chaque élément de butée 22 comporte un embout 23 fixe ou oscillant. Le dispositif comporte également deux éléments de butée 25 latéraux et opposés, en contact avec la face ex- terne du corps 2 de la bielle 1. Les éléments de butée 25 sont déplaçables chacun en translation sous l'action d'un organe de commande désigné par la référence générale 40 entre une position escamotée et une position en saillie en contact avec la face externe du corps 2 de la bielle 1. Ainsi que représenté plus en détail à la Fig. 5, chaque organe de commande 40 est formé par un vérin 41 dont la tige de piston 42 est déplaçable perpendiculairement au plan de séparation du chapeau 3a de la partie complémentaire 3b de la bielle 1 tandis que l'élément de butée 25 est dé- plaçable parallèlement à ce plan de séparation. Pour cela, la tige de piston 42 comporte une pièce de poussée 43 déplaçable dans une glissière 44 prévue dans le bâti 11 et qui est munie d'un pan incliné 44a coo- pérant avec un pan incliné 25a ménagé sur l'élément de butée correspondant pour le déplacer entre les deux positions par coulissement dans une glissière 45 prévue dans ledit bâ- ti 11. Chaque élément de butée 22 comporte un embout 26 fixe ou oscillant. Les deux éléments de butée 22 en contact avec la face externe du chapeau 3a s'étendent perpendiculairement au plan de séparation de ce chapeau 3a de la partie complémen- taire 3b et les deux éléments de butée 25 en contact avec la face externe du corps 2 de la bielle 1 s'étendent parallèle- ment audit plan de séparation. De plus, les éléments de butée 22 et 25 sont disposés dans un même plan qui est celui défini par le plan de la bielle 1. Selon une variante, chaque élément de butée com- porte un embout oscillant qui est déplaçable en translation au moment de la pose de la bielle et qui est maintenu en contact contre la partie correspondante de ladite bielle par un organe de rappel comme par exemple un ressort ou tout au- tre organe approprié. Pour casser la bielle 1, c'est à dire séparer le chapeau 3a de la partie complémentaire 3b à l'aide du dispo- sitif 10 précédemment décrit, la bielle 1 est positionnée sur ce dispositif en introduisant, d'une part, l'axe 12 dans le passage cylindrique 6 du pied 5 et, d'autre part, les mors 13 et 14 dans le passage cylindrique 4 de la tête 3 de la bielle 1. Ensuite, les éléments de butée 22 sont appliqués sur la face externe du chapeau 3a et les éléments de butée sont appliqués sur la face externe du corps 2 de la bielle 1 en actionnant les vérins 31 et 41. Sous l'action des vérins 31, chaque pièce de poussée 33 se déplace dans une glissière 34 afin de déplacer l'élément de butée 22 correspondant par l'intermédiaire des pans inclinés 22a et 33a. De même, sous l'action des vérins 41, chaque pièce de poussée 43 se déplace dans une glissière 44 afin de déplacer l'élément de butée 25 correspondant par l'intermé- diaire des pans inclinés 25a et 44a. Après le positionnement de la bielle 1, le vérin 21 est actionné de manière à introduire le coin 16 entre le mors fixe 13 et le mors mobile 14. Ainsi, ce mors mobile 14 s'éloigne du mors fixe 13 et le déplacement de ce mors mobile 14 est guidé linéai- rement par le support 17, le rail 18 et la rainure lia ména- gée dans le bâti 11. L'écartement des mors 13 et 14 provoque le cas- sage de la bielle 1 au niveau du diamètre D de façon à sépa- rer le chapeau 3a de la partie complémentaire 3b solidaire du pied 2 de ladite bielle 1. L'action combinée des éléments de butée 22 et permet de limiter les contraintes dans le corps de la bielle 1. En effet, lorsque la première branche, par exem- ple 3c, casse, l'élément de butée 22 du côté de la branche 3c cassée exerce un effort sur celle-ci. L'élément de butée latérale 25 du côté opposé à la branche 3c cassée entraîne alors une réaction qui limite les contraintes passant par le corps 2 de la bielle 1. En conséquence, l'action combinée des éléments de butée 22 et 25 provoque le cassage de la seconde branche 3d de façon quasi-intantanée et permet de limiter les con- traintes dans le corps 2 de la bielle 1 ce qui entraîne une déformation moins importante de la branche 3d avant que celle-ci ne casse. Par ailleurs, le fait que le mors mobile 14 soit guidé par un rail permet de garantir une bonne précision dans le déplacement dudit mors mobile 14 ainsi qu'un point d'application constant de l'effort sur le chapeau 3a. Selon une variante, le mors mobile peut être disposé à la place du mors fixe et inversement et dans ce cas, les éléments de butée 22 sont placés sur le mors fixe. Le dispositif de cassage selon l'invention pré- sente l'avantage d'être fiable et simple à mettre en oeuvre notamment du fait que l'organe d'écartement est monté direc- tement sur la tige de piston du vérin. Un autre avantage réside dans le fait que la réaction du couple de cassage de la seconde branche après le cassage de la première branche ne se répercute pas au niveau du pied, mais se trouve rapproché de la zone de séparation entre le chapeau et la partie complémentaire, ce qui limite les contraintes dans le corps de la bielle. REVENDICATIONS 1. Dispositif de cassage d'une bielle métallique (1) monobloc et sécable, comportant un corps allongé (2) pourvu à une extrémité d'une tête (3) traversée par le pas- sage cylindrique (4) destiné au positionnement de deux mors (13; 14) séparables l'un de l'autre au moyen d'un organe d'écartement (16, 20, 21) pour casser ladite bielle (1) sui- vant un diamètre du passage (4) en un chapeau (3a) en demi- cercle et en une partie complémentaire (3b) solidaire du corps allongé (2), caractérisé en ce qu'il comporte deux éléments de butée (22, 23) en contact avec la face externe du chapeau (3a) de la bielle (1) et solidaires de l'un desdits mors (13; 14). 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comporte également deux éléments de butée (25, 26) latéraux et opposés, en contact avec la face ex- terne du corps (2) de la bielle (1). 3. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les deux éléments de butée (22, 23) en con- tact avec la face externe du chapeau (3a) s'étendent per- pendiculairement au plan de séparation dudit chapeau (3a) de la partie complémentaire (3b) de la bielle (1). 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisé en ce que les deux éléments de butée (25,26) en contact avec la face externe du corps (2) de la bielle (1) s'étendent parallèlement au plan de séparation du chapeau (3a) de la partie complémentaire (3b) de la bielle (1). 5. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de butée (22, 23; 25, 26) sont disposés dans le plan de la bielle (1). 6. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'un (13) des mors (13; 14) est fixe et l'autre (14) desdits mors est mobile. 7. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que les deux élé- ments de butée (22, 23) en contact avec la face externe du chapeau (3a) sont solidaires du mors mobile (14). 8. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de butée (22, 23; 25, 26) sont déplaçables en translation sous l'action d'un organe de commande (31; 41) entre une posi- tion escamotée et une position en saillie en contact avec la bielle (1). 9. Dispositif selon la revendication 8, caracté- risé en ce que l'organe de commande de chaque élément de bu- tée (22, 23) est formé par un vérin (31) dont la tige de piston (32) comporte une pièce de poussée (33) déplaçable parallèlement au plan de séparation du chapeau (3a) de la partie complémentaire (3b) de la bielle (1) et munie d'un pan incliné (33a) coopérant avec un pan incliné (22a) ménagé sur l'élément de butée (22, 23) correspondant. 10. Dispositif selon la revendication 8, carac- térisé en ce que l'organe de commande de chaque élément de butée (25, 26) est formé par un vérin (41) dont la tige de piston (42) comporte une pièce de poussée (43) déplaçable perpendiculairement au plan de séparation du chapeau (3a) de la partie complémentaire (3b) de la bielle (1) et munie d'un pan incliné (44a) coopérant avec un pan incliné (25a) ménagé sur l'élément de butée (25, 26) correspondant. 11. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément de butée (22; 25) comporte un embout (23; 26) fixe ou os- cillant. 12. Dispositif selon la revendication 6, carac- térisé en ce que le mors mobile (14) est déplaçable en translation au moyen d'un rail (18). 13. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'organe d'écartement est formé par un coin (16) monté directement sur une tige de piston (20) d'un vé- rin (21).