EP0083518A1 - Machine permettant le refendage profond dans la périphérie de disques non plans destinés à l'obtention de roues à bandage pneumatique - Google Patents
Machine permettant le refendage profond dans la périphérie de disques non plans destinés à l'obtention de roues à bandage pneumatique Download PDFInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
- B21H1/02—Making articles shaped as bodies of revolution discs; disc wheels
- B21H1/04—Making articles shaped as bodies of revolution discs; disc wheels with rim, e.g. railways wheels or pulleys
Definitions
- the present invention overcomes these drawbacks by creating a machine on which the slitting disc is rotated on a rigid support but in which the slitting wheels are mounted on a drive device which can move angularly on a frame designed for this purpose. function.
- the invention it is also planned to make a machine on which the slitting disc is rotated on a floating support, that is to say compen automatically flatness irregularities while the slitting wheel (s) are mounted on a drive device rigidly supported on a fixed frame. It is also possible to make a machine by providing the mounting of the slitting disc on a floating rotary support and the slitting wheel (s) also being mounted on a drive device which can move as necessary on a floating frame designed for this purpose. function.
- the machine is constituted by a rigid frame on which are mounted two ends of shafts driven in rotation in synchronism, these two ends of shafts carrying the disc or blank to be split deeply on its periphery then the aforementioned frame carries at least one U-shaped support articulated on an axis, this floating assembly being subjected to the action of a motor member making it possible to follow the deformations of the disc in order to allow at least one splitting wheel rotating on a shaft driven imperatively d '' nick and deeply cut the periphery of the disc.
- the splitting wheels are mounted on fixed drive members but the slitting disc is mounted on a drive device which can move angularly, that is to say floating.
- the machine can also include a floating mounting of the slitting disc allowing the angular displacement of the latter and also a device which can be angularly moved, that is to say floating for the slitting wheel (s) .
- the slitting wheel (s) have a thickness "E" equal to seven or ten times the thickness "e” of the disc to be slit, the diameter "d” of the wheel (s) is between 30 to 70% of the outside diameter “D” of the disc, the identical angle “A” of each wheel is greater than 60 ° and can range up to 90 °, the peripheral end of each wheel is slightly obtuse and not cutting and during the working phase for deep slitting the working area of the wheel or wheels is permanently in an oil bath to prevent seizure of the or the knurls and also avoid the removal of metal molecules from the disc.
- Fig. 1 is a schematic elevation, partly in section, of a first embodiment of the machine in which the slitting wheel (s) are mounted floating to compensate for the deformations and internal tensions of the disc to be slit.
- Fig. 2 is a schematic elevation, partly in section, showing the machine in which the disc is mounted on a floating rotary support while the slitting wheel (s) are mounted on a fixed frame.
- Fig. 3 is a schematic elevation of a third embodiment of the machine in which the slitting disc is mounted on a floating rotary drive device as well as the slitting wheel (s) whose support comprises a so-called floating suspension device .
- Fig. 4 is a schematic side elevation corresponding laying in fig. 3.
- Fig. 5 shows a cross-elevation of a disc during deep slitting and, in external view, one of the slitting rollers used on the machine.
- fig. 1 there is shown schematically the working area of a disc slitting machine, this machine generally being of the "lathe" type.
- the two ends of shafts 1, 2 are mounted on the ends of the lathe. As a result, these ends of the shaft can rotate at a predetermined speed in the direction of the arrows F1, F2 (fig. 1).
- the disc 3 is guided on its periphery by rollers 11 arranged in the horizontal plane parallel to the central axis of the ends of the shafts 1 and 2 and held in the slitting zone by rollers 12, 13 thus ensuring centering correct of the periphery 3a of the disc 3 relative to the slitting wheel 4.
- the rollers 12, 13 are mounted on shafts 12a, 13a secured to the support 6 in a U shape.
- the support 6 is shown in a "U" shape of the machine which is mounted on the bench and which carries a shaft 5 driven in rotation on which is mounted at least one slitting wheel 4.
- the disc 3 is held on its periphery 3a by rollers 11, 12 mounted idly on axes 11a, 12a.
- the disc 3 which is pierced in its center by a channel 3b tightened by a flange 20 by means of a bolt 21 on a hub 22 is guided and driven in rotation by rods 23, 24 secured to a rotating shaft 25 in the direction of arrow F5 for example.
- the rod (s) 23 each having a head 23a allow the positioning of a helical spring 27 between the shaft 25 and the hub 22 while the rod (s) 24 simply allow the hub 22 to be guided relative to the shaft 25 due to the fact that the ends 24a of each rod 24 are placed between an overhanging crown 28 provided inside the recess 29 hollowed out in the hub 22.
- an electronic feeler (not shown) which then acts by means of a hydraulic cylinder or similar member on the hub 22.
- the machine thus described therefore allows quick easy work of slitting the periphery of the disc to varying depths but which can for example be between 70 to 180 mm.
- the servo rollers 11, 12, 13 can be mounted on shafts held by very sensitive means, for example of the electrical type, in order to control the exact position at each working instant of the disc 3 during the slitting operation.
- the feelers 10 can be electric, hydraulic, pneumatic or other.
- the machine described is adapted and designed to allow the deep splitting of the crown at the chosen location whatever the flatness of this crown and whatever the internal tensions which are released at the time deep slitting but this machine requires, in accordance with the invention, the use of at least one wheel 100 of great thickness "E" which is substantially between eight to ten times the thickness "e" of the sheet to be slit and which is in fig. 5, the sheet metal constituting the wheel 102 whose central web 102a has been previously stamped to give it the desired desired shape.
- the wheel 102 is mounted, as described above, on two ends of axes 103a, 103b driven by floating members represented here by the blocks 104. It should be noted that the outside diameter of the wheel 100 indicated by “d” is equal to at least one third of the outside diameter "D" of the disc 102. However, it should be considered that "d” is most often between 35 to 40% of "D”. In certain cases, the diameter of the wheel can be equal to 7/10 ° of the diameter "D" of the disc 102.
- the angle "A" of the wheel 100 is between 60 and 90 ° and has a peripheral terminal shape 100a which is not sharp but on the contrary slightly rounded.
- the disc 102 is forced to follow the wheel 100 because the latter is mounted, as has been said previously, on oscillating members 105 giving permanent centering thus making it possible to obtain the deep slitting of the crown of the disc 102 by creating wings 106, 107 of the same thickness which can, when the deep slitting is completed, be easily shaped to finally obtain the support of the tire.
- the slitting zone is maintained by mechanically driven rollers or rollers driven by electronic or electrical control in order to easily and immediately compensate for flatness defects and internal tensions.
- the working area is permanently sprinkled with a special oil having qualities depending on the material to be slit in order to avoid the seizure of the thumbwheel 100 in relation to the disc or the uprooting of metallic molecules in zones of least resistance.
- a fine cutting oil having a viscosity of 380 ° centipoise at a temperature of 20 ° C is used.
- the knobs are made of a hard material which can be a special steel and in some cases even a special synthetic resin.
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Abstract
Description
- Lorsque l'on désire obtenir par fendage profond ou refendage de la périphérie de disques non plans, des ailes de même épaisseur ou d'épaisseur différente afin de conformer ensuite ces ailes pour obtenir finalement des roues de véhicule munies chacune d'un bandage pneumatique, on s'aperçoit rapidement que le fendage profond est très difficile à réaliser sinon impossible du fait de déformations de la planéité du disque et des tensions internes inhérentes à la matière constituante du disque. De plus, le disque subit avant le fendage profond des déformations car le voile central de la roue est embouti afin de placer le moyeu formant support de roue et également pour donner à ce voile des formes désirées afin de créer, par exemple, une roue de style.
- Il existe des machines qui permettent un fendage relativement profond en exerçant sur les deux parois latérales du disque des pressions très importantes obligeant la zone en cours de fendage à être pratiquement plane, mais ces machines sont compliquées et onéreuses car elles nécessitent une puissance considérable.
- La présente invention remédie à ces inconvénients en créant une machine sur laquelle le disque à refendre est entraîné en rotation sur un support rigide mais dans laquelle les molettes de refendage sont montées sur un dispositif d'entraînement pouvant se déplacer angulairement sur un bâti conçu pour cette fonction.
- Suivant l'invention, il est aussi prévu de réaliser une machine sur laquelle le disque à refendre est entraîné en rotation sur un support flottant, c'est-à-dire compensant automatiquement les irrégularités de planéité tandis que la ou les molettes de refendage sont montées sur un dispositif d'entraînement supporté rigidement sur un bâti fixe. Il est également possible de réaliser une machine en prévoyant le montage du disque à refendre sur un support rotatif flottant et la ou les molettes de refendage étant montées également sur un dispositif d'entraînement pouvant se déplacer suivant les nécessités sur un bâti flottant conçu pour cette fonction.
- Conformément à l'invention, la machine est constituée par un bâti rigide sur lequel sont montés deux bouts d'arbres entraînés en rotation en synchronisme, ces deux bouts d'arbres portant le disque ou ébauche à refendre profondément sur sa périphérie puis le bâti prémentionné porte au moins un support en U articulé sur un axe, cet ensemble flottant étant soumis à l'action d'un organe moteur permettant de suivre les déformations du disque afin de permettre à au moins une molette de fendage tournant sur un arbre entraîné impérativement d'entailler et de découper profondément la périphérie du disque.
- Suivant une autre caractéristique de l'invention, les molettes de fendage sont montées sur des organes d'entraînement fixes mais le disque à refendre est lui monté sur un dispositif d'entraînement pouvant se déplacer angulairement, c'est-à-dire flottant.
- Suivant une autre variante de l'invention, la machine peut comporter également un montage flottant du disque à refendre permettant le déplacement angulaire de ce dernier et également un dispositif déplaçable angulairement, c'est-à-dire flottant pour la ou les molettes de refendage.
- Suivant une autre particularité de l'invention, la ou les molettes de refendage ont une épaisseur "E" égale à sept ou dix fois l'épaisseur "e" du disque à refendre, le diamètre "d" de la ou les molettes est compris entre 30 à 70 % du diamètre extérieur "D" du disque, l'angle identique "A" de chaque molette est supérieur à 60° et peut aller jusqu'à 90°, l'extrémité périphérique de chaque molette est légèrement obtue et non coupante et pendant la phase de travail pour le refendage profond la zone de travail de la ou les molettes se trouve en permanence dans un bain d'huile permettant d'éviter des grippages de la ou les molettes et éviter également l'arrachage de molécules métalliques sur le disque.
- Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.
- Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples, aux dessins annexés.
- La fig. 1 est une élévation schématique, partie en coupe, d'une première forme de réalisation de la machine dans laquelle la ou les molettes de refendage sont montées flottantes pour compenser les déformations et tensions internes du disque à refendre.
- La fig. 2 est une élévation schématique, partie en coupe, montrant la machine dans laquelle le disque est monté sur un support rotatif flottant tandis que la ou les molettes de refendage sont montées sur un bâti fixe.
- La fig. 3 est une élévation schématique d'une troisième forme de réalisation de la machine dans laquelle le disque à refendre est monté sur un dispositif d'entraînement rotatif flottant de même que la ou les molettes de refendage dont le support comporte un dispositif de suspension dit flottant.
- La fig. 4 est une élévation latérale schématique correspondant à la fig. 3.
- La fig. 5 montre une coupe-élévation d'un disque en cours de refendage profond et, en vue extérieure, l'une des molettes de refendage utilisée sur la machine.
- A la fig. 1, on a représenté schématiquement la zone de travail d'une machine à refendre les disques, cette machine étant en général du type "tour". Les deux bouts d'arbres 1, 2 sont montés sur les pointes du tour. De ce fait, ces bouts d'arbre peuvent tourner à vitesse prédéterminée dans le sens des flèches F1, F2 (fig. 1). Ces arbres 1 et 2 maintiennent ainsi rigidement le disque 3 dont la périphérie 3a est à refendre profondément à l'aide d'au moins une molette 4 qui est montée sur un arbre 5 entraîné impérativement en rotation, cet arbre 5 étant monté dans des paliers solidaires d'un support 6 en "U" fixé sur des axes 6a solidaires du banc du tour de façon à pouvoir se déplacer angulairement suivant les flèches F3, F4 (fig. 4). En effet, ce support 6 en "U" est placé sous le contrôle d'un vérin à double effet 7 dont la tige 8 porte à son extrémité 8a une butée à billes 9 solidaires de la partie inférieure du support 6 en "U". L'alimentation du vérin à double effet 7 s'effectue par l'intermédiaire d'un palpeur électronique 10 agissant sur les tiroirs d'alimentation du vérin à double effet 7.
- La description qui précède montre l'emploi d'un vérin à double effet 7 du type hydraulique mais dans certains cas il peut s'agir d'un dispositif électromagnétique qui pourrait donc être commandé directement par le palpeur électronique 10 ouvrant et fermant les circuits d'alimentation électrique du dispositif électromagnétique remplaçant le vérin 7.
- Comme cela est représenté à la fig. 1, le disque 3 est guidé sur son pourtour par des galets 11 disposés dans le plan horizontal parallèle à l'axe central des bouts d'arbres 1 et 2 et maintenus dans la zone de refendage par des galets 12, 13 assurant ainsi le centrage correct de la périphérie 3a du disque 3 par rapport à la molette de refendage 4. Les galets 12, 13 sont montés sur des axes 12a, 13a solidaires du support 6 en U.
- La description qui précède montre donc que les bouts d'arbre 1 et 2 formant le support du disque à refendre sont en position fixe mais du fait de la possibilité du déplacement angulaire limité du support 6 en "U" et du maintien correct de la périphérie 3a du disque 3 par les galets 11, 12, on peut aisément rattraper les différences de planéité du disque 3 et les irrégularités venant de la libération des tensions internes pendant le travail de refendage.
- A la fig. 2, on a représenté le support 6 en "U" de la machine qui est monté sur le banc et qui porte un arbre 5 entraîné en rotation sur lequel est montée au moins une molette de refendage 4. Comme dans le cas précédent, le disque 3 est maintenu sur sa périphérie 3a par des galets 11, 12 montés fous sur des axes 11a, 12a. Par contre le disque 3 qui est percé en son centre par un canal 3b serré par un flasque 20 au moyen d'un boulon 21 sur un moyeu 22 est guidé et entraîné en rotation par des tiges 23, 24 solidaires d'un arbre tournant 25 dans le sens de la flèche F5 par exemple. La ou les tiges 23 présentant chacune une tête 23a permettent la mise en place d'un ressort hélicoïdal 27 entre l'arbre 25 et le moyeu 22 tandis que la ou les tiges 24 permettent simplement un guidage du moyeu 22 par rapport à l'arbre 25 du fait que les extrémités 24a de chaque tige 24 sont placées entre une couronne débordante 28 prévue à l'intérieur de l'évidement 29 creusé dans le moyeu 22. Ainsi il est possible d'obtenir de très légers déplacements à droite et à gauche suivant les flèches F6, F7 du disque 3 pour rattraper automatiquement les déformations du disque ou compenser la libération des tensions internes du métal. De plus, il est possible de prévoir également, comme pour la fig. 1, un palpeur électronique (non représenté) qui agit ensuite par l'intermédiaire d'un vérin hydraulique ou organe analogue sur le moyeu 22.
- Ainsi on peut aisément, grâce à cette machine, pratiquer un refendage profond de la périphérie 3a du disque 3.
- A la fig. 3, le montage de la molette 4 est identique à celui de la fig. 1 et porte donc les mêmes références tandis que le montage du disque 3 est identique à celui décrit pour la fig. 2 et porte donc les mêmes références. On obtient ainsi un montage flottant de la molette 4 et un montage flottant du disque 3 assurant ainsi un rattrapage automatique et parfait de toutes les déformations de la planéité du disque 3 ainsi que la compensation de toute libération de tensions internes de ce disque pendant le refendàge de sa périphérie 3a.
- La machine ainsi décrite permet donc un travail aisé rapide de refendage de la périphérie du disque sur des profondeurs variables mais pouvant être par exemple comprise entre 70 à 180 mm.
- Bien que l'on ait décrit pour le maintien de la molette 4 ou du disque 3 des dispositifs hydrauliques et mécaniques afin d'assurer un montage flottant, on peut utiliser, à la place du dispositif hydraulique, un dispositif pneumatique et même électrique en remplaçant le vérin à double effet 7 et le dispositif de guidage constitué par le moyeu 22 et les tiges 23, 24 par des électro-aimants, des petits vérins hydrauliques ou pneumatiques pour assurer le même service.
- De même les galets asservisseurs 11, 12, 13 peuvent être montés sur des arbres maintenus par des moyens très sensibles, par exemple de type électrique, afin de contrôler la position exacte à chaque instant de travail du disque 3 pendant l'opération de refendage. Il est à signaler également que les palpeurs 10 peuvent être électriques, hydrauliques, pneumatiques ou autres.
- Comme on l'a indiqué ci-dessus, la machine décrite est adaptée et conçue pour permettre le refendage profond de la couronne à l'endroit choisi quelle que soit la planéité de cette couronne et quelles que soient les tensions internes qui se libèrent au moment du refendage profond mais cette machine nécessite, conformément à l'invention, l'emploi d'au moins une molette 100 de forte épaisseur "E" qui est sensiblement comprise entre huit à dix fois l'épaisseur "e" de la tôle à refendre et qui est à la fig. 5, la tôle constituant la roue 102 dont le voile central 102a a été précédemment embouti pour lui donner la forme convenable désirée.
- La roue 102 est montée, comme décrit ci-dessus, sur deux bouts d'axes 103a, 103b entraînés par des organes flottants représentés ici par les blocs 104. Il est à noter que le diamètre extérieur de la molette 100 indiqué par "d" est égal à au moins le tiers du diamètre extérieur "D" du disque 102. Cependant, il y a lieu de considérer que "d" est le plus souvant compris entre 35 à 40 % de "D". Dans certains cas, le diamètre de la molette peut être égal au 7/10° du diamètre "D" du disque 102.
- De plus, et comme cela est représenté à la fig. 5, l'angle "A" de la molette 100 est compris entre 60 et 90° et présente une forme terminale périphérique 100a qui n'est pas coupante mais au contraire légèrement arrondie.
- Ainsi on oblige le disque 102 à suivre la molette 100 car cette dernière est montée, comme cela a été dit précédemment, sur des organes oscillants 105 donnant un centrage permanent permettant ainsi d'obtenir le refendage profond de la couronne du disque 102 en créant des ailes 106, 107 de même épaisseur qui pouvant, lorsque le refendage profond est terminé, être aisément conformées pour obtenir finalement le support du bandage pneumatique.
- Pendant le refendage, la zone de refendage est maintenue par des galets entraînés mécaniquement ou des galets entraînés par une commande électronique ou électrique afin de compenser aisément et immédiatement les défauts de planéité et les tensions internes.
- Pendant le refendage, la zone de travail est arrosée en permanence par une huile spéciale ayant des qualités en fonction de la matière à refendre afin d'éviter le grippage de la molette 100 par rapport au disque ou l'arrachage de molécules métalliques dans des zones de moindre résistance. On utilise le plus souvant une huile pour découpage fin ayant une viscosité de 380° centipoises à une températue de 20°C.
- Bien que dans la description qui précède on ait mentionné la présence d'une molette 100, le travail peut être effectué par deux ou plusieurs molettes simultanément, molettes ayant les caractéristiques décrites ci-dessus et travaillant sous bain d'huile comme expliqué dans ce qui précède.
- Les molettes sont réalisées en une matière dure qui peut être un acier spécial et même dans certains cas une résine spéciale synthétique.
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