EP0083518B1 - 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 PDF

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EP0083518B1
EP0083518B1 EP82401818A EP82401818A EP0083518B1 EP 0083518 B1 EP0083518 B1 EP 0083518B1 EP 82401818 A EP82401818 A EP 82401818A EP 82401818 A EP82401818 A EP 82401818A EP 0083518 B1 EP0083518 B1 EP 0083518B1
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disc
slitting
slit
roller
support
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Roger Müller
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Allevard Industries SA
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Allevard Industries SA
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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 according to claim 1 or 2.
  • the slitting disc is rotated on a floating support, that is to say automatically compensating for unevenness while the slitting wheel (s) are mounted on a drive device rigidly supported on a fixed frame or vice versa, control means being suitably placed on the periphery of the slitting disc to automatically compensate for flatness irregularities by angularly and transversely displacing the rotary support as necessary floating disc or the drive device of the slitting wheel (s).
  • the mounting of the slitting disc is mounted on a floating rotary support and the slitting wheel (s) are also mounted on a drive device which can move as required on a frame designed for this function and then control means are arranged to automatically compensate for irregularities in flatness by angularly and transversely displacing, as necessary, the floating rotary support of the slitting disc and / or the drive device for the wheel (s) ( s) slitting.
  • the machine comprises a rigid frame on which are mounted two ends of shafts driven in rotation in synchronism, these two ends of the shaft 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 slitting wheel rotating on a shaft driven imperatively d '' nick and deeply cut the periphery of the disc.
  • the slitting wheel (s) have a thickness "E equal to seven or ten times the thickness" e of the slitting disc, the diameter "d" of the wheel (s) ( 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 go 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 zone of the wheel (s) is permanently in an oil bath making it possible to avoid seizure of the wheel (s) and avoid also the removal of metal molecules from the disc.
  • 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 the shafts 1, 2 are mounted on the ends of the lathe. Therefore, these shaft ends 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 the like 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 and 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 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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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 déjà des machines (voir en particulier le FR-A-1 514 582) qui permettent de refendre la partie périphérique d'un disque mais celui-ci est maintenu à sa périphérie d'une manière très rigide dans un support conique ayant un angle correspondant à l'angle de la molette de travail de façon que les contre-disques formant le support conique épousent les formes de la pièce à obtenir. Il est alors nécessaire d'employer des pressions très importantes pour que la zone en cours de fendage soit 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 selon la revendication 1 ou 2.
  • Conformément à l'invention selon la revendication 1, 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 molette(s) de refendage sont montées sur un dispositif d'entrai- nement supporté rigidement sur un bâti fixe ou vice et versa, des moyens de contrôle étant placés convenablement sur la périphérie du disque à refendre pour compenser automatiquement les irrégularités de planéité en déplaçant angulairement et transversalement suivant les nécessités le support rotatif flottant du disque à refendre ou le dispositif d'entraînement de la ou des molette(s) de refendage.
  • Suivant une autre variante de rinvention selon la revendication 2, le montage du disque à refendre est monté sur un support rotatif flottant et la ou les molette(s) de refendage sont montées également sur un dispositif d'entraînement pouvant se déplacer suivant les nécessités sur un bâti conçu pour cette fonction puis des moyens de contrôle sont disposés pour compenser automatiquement les irrégularités de planéité en déplaçant angulairement et transversalement suivant les nécessités le support rotatif flottant du disque à refendre et/ou le dispositif d'entraînement de la ou des molette(s) de refendage.
  • Suivant une particularité de l'invention, la machine comporte un bâti rigide sur lequel sont montés deux bouts d'arbres entraînés en rotation en synchronisme, ces deux bouts d'arbre 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 refendage tournant sur un arbre entraîné impérativement d'entailler et de découper profondément la périphérie du disque.
  • Suivant une autre particularité de l'invention, la ou les molette(s) de refendage ont une épaisseur « E égaie à sept ou dix fois l'épaisseur « e du disque à refendre, le diamètre « d » de la ou des molette(s) 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 des molettes se trouve en permanence dans un bain d'huile permettant d'éviter des grippages de la ou des molette(s) et éviter également l'arrachage de molécules métalliques sur le disque.
  • Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples, aux dessins annexés.
    • La figure 1 est une élévation schématique, partie en coupe, d'une première forme de réalisation de la machine dans laquelle la ou les molette(s) de refendage sont montées flottantes pour compenser les déformations et tensions internes du disque à refendre.
    • La figure 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 molette(s) de refendage sont montées sur un bâti fixe.
    • La figure 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 figure 4 est une élévation latérale schématique correspondant à la fig. 3.
    • La figure 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 ie 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 refendage 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 et 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 souvent 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 souvent une huile pour découpage fin ayant une viscosité de 380° centipoises à une température 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.

Claims (8)

1. Machine permettant le refendage profond dans la périphérie de disques non plans destinés à l'obtention de roues à bandage pneumatique, caractérisée en ce que le disque à refendre (3) est entraîné en rotation sur un support flottant c'est-à-dire compensant automatiquement les irrégularités de planéité tandis que la ou les molette(s) de refendage (4) sont montées sur un dispositif d'entraînement supporté rigidement sur un bâti fixe ou vice versa, des moyens de contrôle (12, 13 et 7 à 10) étant placés convenablement sur la périphérie du disque à refendre (3) pour compenser automatiquement les irrégularités de planéité en déplaçant angulairement et transversalement suivant les nécessités le support rotatif flottant (22) du disque à refendre (3) ou le dispositif d'entraînement (6) de la ou des molette(s) de refendage (4).
2. Machine permettant le refendage profond dans la périphérie de disques non plans destinés à l'obtention de roues à bandage pneumatique, caractérisée en ce que le montage du disque à refendre (3) est monté sur un support rotatif flottant et la ou les molette(s) de refendage (4) étant montées également sur un dispositif d'entraînement pouvant se déplacer suivant les nécessités sur un bâti conçu pour cette fonction, puis des moyens de contrôle (12, 12a, 13, 13a, 7 à 10) étant disposés pour compenser automatiquement les irrégularités de planéité en déplaçant angulairement et transversalement suivant les nécessités le support rotatif flottant (22) du disque à refendre (3) et/ou le dispositif d'entraînement (6) de la ou des molette(s) de refendage (4).
3. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un bâti rigide sur lequel sont montés deux bouts d'arbre (1, 2) entraînés en rotation en synchronisme, ces deux bouts d'arbre portant le disque ou ébauche (3) à refendre profondément sur sa périphérie puis le bâti prémentionné porte au moins un support (6) en U articulé sur un axe (6a), cet ensemble flottant étant soumis à l'action d'un organe moteur permettant de suivre les déformations du disque (3) afin de permettre à au moins une molette de refendage (4) tournant sur un arbre entraîné (5) impérativement d'entailler et de découper profondément la périphérie du disque (4).
4. Machine suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les organes moteurs permettant le déplacement angulaire de la ou des molette(s) de refendage (4) sont constitués par un palpeur électronique agissant par l'intermédiaire d'une liaison électrique sur les tiroirs de distribution d'un vérin à double effet (7) contrôlant ainsi par l'intermédiaire d'une butée à billes (9), le déplacement angulaire du support (6) en U portant la ou les molette(s) de refendage (4).
5. Machine suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le support flottant du disque (3) à refendre profondément est constitué par un arbre rotatif (25) dont l'extrémité porte des tiges de guidage (23, 24) permettant le déplacement angulaire d'un moyeu (22) réalisé en deux pièces cylindriques reliées par un boulon (21), ce moyeu qui porte en son centre le disque (3) à refendre revenant à sa position de repos après un déplacement angulaire du fait de ressorts ou éléments élastiques (27) centrés sur une ou plusieurs tiges (23).
6. Machine suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que tant le support (22) du disque à refendre (3) que le support (6) de la ou des molette(s) à refendre sont montés flottants et sous le contrôle de palpeurs électriques, pneumatiques ou autres.
7. Machine suivant les revendications précédentes, caractérisée en ce que la ou les molette(s) de refendage (100) ont une épaisseur « E comprise entre huit et dix fois l'épaisseur « e du disque à refendre (102), que le diamètre « d de la ou des molette(s) (100) est compris entre 30 et 70 % du diamètre extérieur « D du disque (102), que l'angle identique « A de chaque molette (100) est supérieur à 60° et peut aller jusqu'à 90°, que l'extrémité périphérique de chaque molette (100) est légèrement obtue et non coupante et que pendant la phase de travail pour le refendage profond la zone de travail de la ou des molette(s) (100) se trouve en permanence dans un bain d'huile permettant d'éviter des grippages de la ou des molette(s) et éviter également l'arraché de molécules métalliques sur le disque.
8. Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce qu'on utilise une huile pour découpage fin ayant une viscosité de sensiblement 380 centipoises à une température de 20 °C.
EP82401818A 1981-12-29 1982-10-05 Machine permettant le refendage profond dans la périphérie de disques non plans destinés à l'obtention de roues à bandage pneumatique Expired EP0083518B1 (fr)

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FR8204599A FR2523484B2 (fr) 1981-12-29 1982-03-18 Machine permettant le refendage profond dans la peripherie de disques non plans destines a l'obtention de roues a bandage pneumatique
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