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Perfectionnements aux appareils pour laminer les disques mé- talliques. "
La présente invention a pour objet différents perfectionnements aux machines pour laminer les disques métal/* ligues et plus particulièrement aux machines de cette nature décrites dans le brevet français n 325.162 du 21 avril 1985.
Dans le brevet en question, la demanderesse a décrit une machine à laminer les disques métalliques dans laquelle un flan est monté sur une table rotative et est. travailla sur cette table par des rouleaux qui se déplacement transversales ment et radialement. par rapport au flan, quand la table tourne.
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Les rouleaux utilisés ont une forme telle qu'ils exercent sur le flan une action de laminage et d'amin- cissement qui provoque une réduction del'épaisseur du flan et un accroissement de son diamètre. Ils permettent ainsi d'obtenir un disque fini de toute section voulue, laditessection étant fonction de la forme de la table sur laquelle le flan est placé et de la courbe de déplacement transversal des rouleaux.
Les actions combinées de laminage et d'amincisse- ment indiquées ci-dessus se produisent habituellement du côté extérieur en allant du centre à la périphérie du flan et comme le déplacement des rouleaux se fait vers l'extérieur, la partie externe du flan de relève vers le haut en même temps qu'elle prend une forme sensiblement conique en raison de laquelle les rouleaux produisent sur ladite portion du flan l'action d'amincissement dé- sirée. Ceci résulte de ce qui est décrit dans le brevet visé ci-dessus.
En vue de faciliter les actions de laminage et d'amincissement du flan, la face externe du rouleau a une forme conique ou fuyante ou encore incurvée vers l'axe de façon à donner naissance à une surface .également conique et fuyante au'moment où a lieu l'opération de laminage, la partie supérieure du flan étant amenée en contact avec la surface directrice conique du rouleau.
Ce qui vient d'ëtre dit pour un rouleau s'applique bien entendu à tous les rouleaux de l'appareil.
Etant donné que toutes les parties des surfaces de roulement ont la même vitesse angulaire, la vitesse li- néaire de la petite base de chaque rouleau est beaucoup plus faible que la vitesse linéaire de la grande base.
La vitesse angulaire de chaque rouleau est déter- minée parle contact de la grande base de celui-ci avec le f lan.
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Le rebord périphérique qui prend naissance autour du flan sous l'action des rouleaux se trouve toujours en dehors de la zone de contact des grandes bases des rou- leaux sur le flan, et, par suite, il y a une différence considérable entre la vitesse linéaire dudit bord et la vitesse linéaire de la surface directrice conique des rouleaux.
En conséquence, ces parties des rouleaux glissent contre la surface adjacente du flan et lorsqu'on est obli- gé de mettre en jeu des pressions considérables, ce glis- sement provoque un frottement et un échauffement consi- dérables. *
La présente invention a pour objet de réaliser une machine du type indiqué dans laquelle le frottement et réchauffement visés ci-dessus sont évités et supprimés;
Un autre objet de l'invention est de mettre en oeu- vre des moyens grâce auxquels le rebord qui prend nais sance autour du flan laminé peut être soutenu et maintenu à une certaine distance des surfaces terminales des rou- leaux, l'écartement en questionétant obtenu à l'aide d'une surface auxiliaire rotative tournant librement.
Enfin, l'invention a pour objet un mode de construc- tion perfectionné des rouleaux, mode de construction particulièrement avantageux lorsqu'il doit être utilisé en combinaison avec un collier de guidage et d'espacement destiné à éviter le frottement, le même dispositif de construction servant dans des conditions simples et effi- caces de guide-rouleau et de surface d'appui audit rou- leau.
Les autres objets et avantages de l'invention, en ce qui concerne les détails et l'économie de la construc- tion ainsi que le fonctionnement de l'appareil, apparai- tront de façon complète, dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation, particulièrement intéressant de l'invention, indiqué à titre d'exemple et représenté sur
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sur le dessin annexé.
Sur ce dessin :
La figure 1 représente une vue en élévation de face de l'appareil;
La figure 2 représente en élévation une coupe diamétrale partielle faite suivant l'axe des paliers des rouleaux ;
La figure 3 représente en élévation une vue exté- rieure partielle montrant la forme des rouleaux.
Les mêmes numéros de référence ont été utilisés sur les différentes figures pour désigner les mêmes or- ga nés .
Dans le brevet indiqué plus haut, le flan à laminer est supporté, par une table rotative et est travaillé sur cette table par des rouleaux qui agissent sur lui sous pression et sont déplacés raaialement par rapport au flan du centre vers l'extérieur pendant que le flan tourne, lesdits rouleaux étant supportés de façon à pouvoir tourner autour de leur axe et étant mis en rotation du fait de leur contact avec la surface du flan placé sur la table rotative.
Etant donné que les rouleaux se déplacent radiale- ment vers l'extérieur tout en étant soumis à une pres- sion considérable, leur action provoque uneréducti.on progressive de l'épaisseur du flan et occasionne un relevement vers leur axe de la partiedu flan qui se trouve au delà de la zone de contact entre les rouleaux et le flan.
C'est à cause de cette circonstance que l'on donne aux extrémités externes des rouleaux une forme conique, cette conicité permettant d'obtenir une surface d'appui directrice pour le bord du flan qui se relève vers le haut.
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Conformément à la présente invention, le bord du flan qui se relève est guidé et maintenu à une certaine distance de la surface des rouleaux, au voisinage de leurs axes, au moyen d'un anneau ou collier susceptible de tourner librement et dont ,la surface périphérique se trouve légèrement à l'extérieur de la surface conique aes rouleaux et empeche par conséquent l'entrée en con- tact avec lesdits rouleaux de la surface du flan en des points où risqueraient de prendre naissance un frottement et un échauffement consécutifs importants.
L'anneau ou collier rotatif précité est libre de tourner en même temps que la surface du flan et par conséquent aucun frottement ne risque dese produire en- tre Ses deux éléments.
En outre, dans le cas de la présente invention, on évite de préférence de fixer les rouleaux sur un arbre rotatif et au contraire on monte ceux-ci de façon qu'ils puissent tourner autour d'un axe fixe, cette disposition ayant pour conséquence de simplifier la construction et de faciliter l'enlèvement des rouleaux lorsque cela est nécessaire.
Si maintenant on se reporte plus particulièrement au dessin annexé, qui représente l'application de l'invention à une machine conforme à celle décrite dans le brevet visé plus haut, on voit que cette machine est destinée à laminer un flan 10 supporté par une table rotative 11 mise en mouvement à l'aide d'uu mécanisme d'entraînement mû par une poulie d'entraînement 12 sup- portée par un socle 13.
Le flan en question est travaillé par une paire de rouleaux 14 et 15 montés au-dessus de lui et supportés de façon à pouvoir glisser sur'lui, lesdits rouleaux étant guidés et étant pressés vers le bas par l'inter- médiaire d'un chariot 16 mobile dans le sens vertical,
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lequel est lui-même guiaé au cours de ses déplacements verticaux par des colonnes 17 fixées sur le socle 13.
Les rouleaux 14 et 15 reçoivent par rapport au flan des déplacements radiaux convenables vers l'inté- rieur et vers l'extérieur, ces mouvements leur étant imprimés par une paire de leviers coudés de renvoi 18 et 19 articulés respectivement en 20 et 21 sur le enariot 16 et reliés à leurs extrémités supérieures 22 et 23 à une tige de commande mobile verticalement 24 et à leurs extrémités inférieures 25 et 26 aux chariots porte-rou- leau 27 et 28, cette dernière liaison étant réalisée au moyen de bielles 29 et 30.
Les mouvements de montée et de descente du chariot 16 sont provoqués par un mécanisme convenable. Les mouvements des leviers coudés de renvoi et du chariot sont combinés entre eux de telle manière qu'au moment où le chariot monte, les rouleaux sont déplacés axialement vers l'intérieur, tandis qu'au moment où le chariot est abaissé, les rouleaux sont déplacés axialement vers l'ex- térieur.
Dans leur mouvement avers l'intérieur et vers l'extérieur, les porte-rouleaux sont guidés dans une glis- sière 31 aménagée sur la surface inférieure du chariot 16 et placée dans la direction du coulissement que les rouleaux doivent .subir.
Chaque porte-rouleau comporte dans sa face interne un logement 33 à l'intérieur duquel est disposé'le rouleau correspondant, respectivement 14 où 15.
Les deux dispositifs de rouleaux et de porte-rou- leaux étant identiques, onen n'a décrit ci-dessous qu'un seul. Ce qui va être décrit pour lui s'appliquera, bien entendu, a l'autre.
Le rouleau 14 est monté sur un axe ou broche 33 comportant des surfaces d'appui convenablement espacées 34 et 35..La surface 35 a un diamètremoindre que la
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surface 34 et la partie de l'axe qui est comprise entre ces surfaces a une forme conique conformément à ce qui est représenté en 36, ladite forme conique ayant pour objet de faciliter, la mise en place, par l'intérieur, du porte-rouleau.
A celle de ses extrémités qui se prolonge au-delà de la surface d'appui 35, l'axe 33 comporte un prolon gement fileté 37 sur lequel peut être mise en place une rondelle 38 et vissé un écrou de blocage 39 destiné à assurer la fixation de l'axe sur le porte-rouleau,
Le rouleau 14 est monté sur la partie de l'axe 33 qui se trouve à l'intérieur du: logement 32 et il prend appui sur cet axe par l'intermédiaire d'un palier 50 comportant un roulement à rouleaux 41 maintenu entre un épaulement interne 42 et une rondelle 43 fixée sur l'axe à l'extrémité interne de celui-ci au moyen d'un écrou 44 vissé- sur un prolongement fileté 45 dudit-'axe.
Le chemin de roulement ext'erne 46 du roulement à rouleaux précité est monté à l'intérieur d'une cuvet- te 47 comportant une paroi 48 sur la surface cylindrique interne de laquelle s'applique le chemin de roulement en question et comportant, d'autre part, une paroi terminale 49 destinée à recouvrir l'extrémité de l'axe 33 et le palier 40.
Le rouleau 14 est directement monté sur la surface externe de la paroi cylindrique 48. La surface externe de la paroi en question et la surface interne du rouleau ont une forme légerement conique, l'incli- naison étant dirigée vers l'extrémité interne de-.L'axe de façon que le rouleau puisse facilement être enlevé et dégagé de la cuvet.te 47.
Le rouleau est retenu sur la cuvette au moyen d'une bague ou écrou 50 taraudé intérieurement et vissé sur une partie filetée 51 de la cuvette 47,
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Sur le côté, le rouleau prend appui contre l'arbre par l'intermédiaire d'un roulement a billes annulaire 52 dont le chemin de roulement 53 bute contre l'extrémité adjacente du chemin de roulement interne 41 précité et dont le chemin de roulement 54 bute contre un anneau 55 dont le bord 56 est vissé sur la surface interne de la paroi de la cuvette 4. La liaison à pas de vis ainsi réalisée entre l'anneau 56 et la cuvette sert à mainte- nir cette dernière étroitement reliée au roulement à billes ainsi qu'au roulement à rouleaux.
La disposition qui vient u'ëtre indiquée et le mode de montage des rouleaux permet que ceux-ci puissent facilement être retirés des axes qui les supportent sans pour cela qu'il soit nécessaire ae retirer ces derniers des porte-rouleaux. La seule chose qui soit nécessaire pour réaliser' cet enlèvement est le retrait ae l'anneau ou écrou 51, retrait après lequel on peut dégager le rouleau de la. cuvette 47.
Si on le désire, on peut retirer la cuvette elle- même; il suffit simplement de la dévisser de l'anneau 56. On a alors accès au roulement à billes et au roule- ment à rouleaux.
Les rouleaux 14 et 15 comportent une étroite surfa- ce cylindriqu 57 par l'intermédiaire de laquelle la pression de laminage est appliquée sur le flan 10.
L'extrémité externe du rouleau est arrondie et à une forme amincie vers le centre donnant de préférence naissance à une surface conique 58. On évite ainsi d'avoir un bord extérieur aigu et on facilite l'action d'amincissement exercée sur le métal du flan, l'effet préparatoire réalisé facilitant le passage ulté- rieur sous- la surface cylindrique 57.
Lorsque les rouleaux tournent, ils exercent sur le flan une action de laminage qui provoque le relèvement
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de la partie externe audit flan conformément à ce qui/ est représenté en traits pointillés sur la figure 2.
Lorsque les rouleaux continuent à agir en se déplaçant vers l'extérieur, la partie ainsi relevée du flan a tendance a venir en contact avec la surface conique des
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rouleaux et cela sous une pressioncoonsidérable.
Par suite du contact de la surface cylindrique 57 avec la surface tournante du flan 10, les rouleaux subis- sent autour de leur'axe un mouvement de rotation et comme toutes les parties des rouleaux tournent avec la il* même vitesse angulaire, la surface conique 58 a une vitesse linéaire plus faible que la vitesse linéaire de la surface cylindrique 57, Au contraire, la partie rele- vée du flan 10 ayant un rayon plus grand 'que la partie située sous la surface cylindrique 57 a une vitesse liné- aire plus grande que -cette dernière.
par suite,les sur- faces 58 aes rouleaux et la surface 59 du flan Subissent l'une par rapport à l'autre un mouvement de glissement re- latif qui se produit sous une pression importante et provoque un frottement considérable entraînant une per- te d'énérgie sous forme de production de chaleur.
En vue d'éviter le frottement en question= on monte sur l'anneau précité 55 un anneau rotatif ou col- lier de suppression de forttement 60; le montage étant effectue de telle manière que ce collier se trouve au- aela de la surface 58 du rouleau et soit libr.e de tourner sans résistance sur l'anneau 55.
En vue Rassurer la lubrification du collier en question, on prévoit dans l'anneau .55 un certain nombre de conduits 61 communiquant avec les chemins de roule- ment du roulement à rouleaux 40.
Grâce a cet aménagement, la partie relevée 59 du flan 10 est maintenue légèrement écartée de la surface conique des rouleaux, sauf au point @ qui se trouve au voisinage immédiat de la surface cylindrique 57 et
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comme le collier 60, qui assure cet écartement, peut tourner librement, il ne se produit entre le flan et lui aucunfrottement appréciable.
Il va bien entendu de' soi que le mode de réalisation de l'invention qui vient n'être décrit a titre d'exemple ,pourrait ëtre modifié et complété par tout dispositif accessoire utile sans pour cela que l'on sorte du domai- ne delladite invention.
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Improvements to machines for laminating metal disks. "
The present invention relates to various improvements to machines for rolling metal discs / * leagues and more particularly to machines of this nature described in French Patent No. 325,162 of April 21, 1985.
In the patent in question, the applicant has described a machine for rolling metal discs in which a blank is mounted on a rotary table and is. worked on this table by rollers which move transversely and radially. compared to the blank, when the table is turning.
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The rollers used have a shape such that they exert on the blank a rolling and thinning action which causes a reduction in the thickness of the blank and an increase in its diameter. They thus make it possible to obtain a finished disc of any desired section, said section being a function of the shape of the table on which the blank is placed and of the transverse displacement curve of the rollers.
The combined rolling and thinning actions shown above usually occur on the outer side from the center to the periphery of the blank and as the rollers move outward, the outer portion of the blank takes up upwards at the same time that it takes on a substantially conical shape by reason of which the rollers produce on said portion of the blank the desired thinning action. This results from what is described in the patent referred to above.
In order to facilitate the rolling and thinning actions of the blank, the outer face of the roll has a conical or receding shape or else curved towards the axis so as to give rise to a surface which is also conical and receding at the time when the rolling operation takes place, the upper part of the blank being brought into contact with the conical guide surface of the roll.
What has just been said for a roll applies of course to all the rollers of the apparatus.
Since all parts of the running surfaces have the same angular velocity, the linear velocity of the small base of each roller is much slower than the linear speed of the large base.
The angular velocity of each roller is determined by the contact of its large base with the film.
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The peripheral rim which originates around the blank under the action of the rollers is always outside the zone of contact of the large bases of the rollers on the blank, and, consequently, there is a considerable difference between the speed linear speed of said edge and the linear speed of the conical guide surface of the rollers.
As a result, these parts of the rolls slide against the adjacent surface of the blank and when forced to apply considerable pressure this slide causes considerable friction and heating. *
The object of the present invention is to provide a machine of the type indicated in which the friction and heating referred to above are avoided and eliminated;
Another object of the invention is to provide means by which the rim which arises around the rolled blank can be supported and maintained at a certain distance from the end surfaces of the rolls, the spacing in question being obtained using a freely rotating rotating auxiliary surface.
Finally, the invention relates to an improved method of construction of the rollers, a particularly advantageous method of construction when it is to be used in combination with a guide and spacer collar intended to avoid friction, the same device for construction serving under simple and effective conditions as a roller guide and as a bearing surface for said roller.
The other objects and advantages of the invention, as regards the details and economy of the construction as well as the operation of the apparatus, will become fully apparent from the following description of a particularly interesting embodiment of the invention, indicated by way of example and shown in
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on the attached drawing.
On this drawing :
Figure 1 shows a front elevational view of the apparatus;
FIG. 2 shows in elevation a partial diametrical section taken along the axis of the bearings of the rollers;
FIG. 3 is a partial exterior view in elevation showing the shape of the rollers.
The same reference numbers have been used in the different figures to designate the same organs.
In the patent indicated above, the blank to be laminated is supported by a rotary table and is worked on this table by rollers which act on it under pressure and are moved raaially with respect to the blank from the center outwards while the blank rotates, said rollers being supported so as to be able to rotate about their axis and being rotated due to their contact with the surface of the blank placed on the rotary table.
Since the rollers move radially outwards while being subjected to considerable pressure, their action causes a progressive reduction in the thickness of the blank and causes the part of the blank which is to rise towards their axis. is located beyond the contact zone between the rollers and the blank.
It is because of this circumstance that the outer ends of the rollers are given a conical shape, this taper making it possible to obtain a directing bearing surface for the edge of the blank which rises upwards.
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According to the present invention, the edge of the blank which is raised is guided and maintained at a certain distance from the surface of the rollers, in the vicinity of their axes, by means of a ring or collar capable of rotating freely and of which, the surface The peripheral device is located slightly outside the conical surface of the rollers and consequently prevents the entry into contact with said rollers of the surface of the blank at points where there is a risk of substantial friction and consequent heating.
The aforementioned rotating ring or collar is free to rotate at the same time as the surface of the blank and consequently there is no risk of friction occurring between its two elements.
In addition, in the case of the present invention, it is preferable to avoid fixing the rollers on a rotary shaft and, on the contrary, they are mounted so that they can rotate about a fixed axis, this arrangement having the consequence to simplify construction and facilitate the removal of rollers when necessary.
If we now refer more particularly to the appended drawing, which shows the application of the invention to a machine in accordance with that described in the patent referred to above, it can be seen that this machine is intended to roll a blank 10 supported by a table. rotary 11 set in motion by means of a drive mechanism moved by a drive pulley 12 supported by a base 13.
The blank in question is worked by a pair of rollers 14 and 15 mounted above it and supported so as to be able to slide over it, said rollers being guided and being pressed downwards by means of a carriage 16 movable in the vertical direction,
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which is itself guided during its vertical movements by columns 17 fixed on the base 13.
The rollers 14 and 15 receive, relative to the blank, suitable radial movements inward and outward, these movements being imparted to them by a pair of elbow return levers 18 and 19 articulated respectively at 20 and 21 on the enariot 16 and connected at their upper ends 22 and 23 to a vertically movable control rod 24 and at their lower ends 25 and 26 to the roller carriages 27 and 28, the latter connection being made by means of connecting rods 29 and 30 .
The up and down movements of the carriage 16 are caused by a suitable mechanism. The movements of the bent return levers and the carriage are combined with each other in such a way that when the carriage rises the rollers are moved axially inward, while at the moment when the carriage is lowered the rollers are moved. axially displaced outwards.
In their inward and outward movement, the roll holders are guided in a slide 31 provided on the lower surface of the carriage 16 and positioned in the direction of sliding which the rollers are to undergo.
Each roll holder comprises in its internal face a housing 33 inside which is arranged the corresponding roll, respectively 14 or 15.
As the two roller and roller holder devices are identical, only one has been described below. What will be described for him will apply, of course, to the other.
The roller 14 is mounted on a shaft or spindle 33 having suitably spaced bearing surfaces 34 and 35. The surface 35 has a diameter less than the
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surface 34 and the part of the axis which lies between these surfaces has a conical shape in accordance with what is shown at 36, said conical shape having the object of facilitating the installation, from the inside, of the holder. roller.
At that of its ends which extends beyond the bearing surface 35, the axis 33 comprises a threaded extension 37 on which can be placed a washer 38 and screwed a locking nut 39 intended to ensure the fixing the axis on the roller holder,
The roller 14 is mounted on the part of the axis 33 which is located inside the: housing 32 and it bears on this axis by means of a bearing 50 comprising a roller bearing 41 held between a shoulder internal 42 and a washer 43 fixed on the axis at the internal end thereof by means of a nut 44 screwed on a threaded extension 45 of said axis.
The outer raceway 46 of the aforementioned roller bearing is mounted inside a cup 47 comprising a wall 48 on the internal cylindrical surface of which the raceway in question is applied and comprising, d 'on the other hand, an end wall 49 intended to cover the end of the shaft 33 and the bearing 40.
The roller 14 is directly mounted on the outer surface of the cylindrical wall 48. The outer surface of the wall in question and the inner surface of the roller have a slightly conical shape, the inclination being directed towards the inner end of the roller. .The axle so that the roller can easily be removed and disengaged from the bowl.te 47.
The roller is retained on the bowl by means of a ring or nut 50 internally threaded and screwed onto a threaded portion 51 of the bowl 47,
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On the side, the roller is supported against the shaft by means of an annular ball bearing 52 whose raceway 53 abuts against the adjacent end of the aforementioned internal raceway 41 and whose raceway 54 abuts against a ring 55, the edge 56 of which is screwed onto the internal surface of the wall of the cup 4. The screw connection thus produced between the ring 56 and the cup serves to keep the latter closely connected to the bearing ball bearings as well as roller bearings.
The arrangement which has just been indicated and the method of mounting the rollers allows them to be easily removed from the pins which support them without it being necessary to remove them from the roll holders. All that is necessary to effect this removal is the removal of the ring or nut 51, after which the roller can be released from the. bowl 47.
If desired, the cuvette itself can be removed; it suffices simply to unscrew it from the ring 56. There is then access to the ball bearing and the roller bearing.
Rollers 14 and 15 have a narrow cylindrical surface 57 through which rolling pressure is applied to blank 10.
The outer end of the roller is rounded and tapered towards the center, preferably giving rise to a conical surface 58. This avoids having a sharp outer edge and facilitates the thinning action exerted on the metal of the roller. blank, the preparatory effect achieved facilitating the subsequent passage under the cylindrical surface 57.
As the rollers rotate, they exert a rolling action on the blank which causes the blank to rise.
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of the part external to said blank in accordance with what is shown in dotted lines in FIG. 2.
As the rollers continue to act by moving outwards, the part of the blank thus raised tends to come into contact with the conical surface of the blanks.
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rollers and this under considerable pressure.
As a result of the contact of the cylindrical surface 57 with the rotating surface of the blank 10, the rollers undergo a rotational movement around their axis and since all parts of the rollers rotate with the same angular speed, the tapered surface 58 has a linear speed slower than the linear speed of the cylindrical surface 57. On the contrary, the raised part of the blank 10 having a greater radius than the part below the cylindrical surface 57 has a higher linear speed. great than -this last.
as a result, the surfaces 58 of the rollers and the surface 59 of the blank undergo relative sliding movement relative to each other which occurs under high pressure and causes considerable friction resulting in loss. of energy in the form of heat production.
In order to avoid the friction in question = a rotating ring or strongly suppressing collar 60 is mounted on the aforementioned ring 55; the assembly being carried out in such a way that this collar is located above the surface 58 of the roller and is free to rotate without resistance on the ring 55.
With a view to ensuring the lubrication of the collar in question, a certain number of conduits 61 are provided in the ring .55 which communicate with the raceways of the roller bearing 40.
Thanks to this arrangement, the raised part 59 of the blank 10 is kept slightly away from the conical surface of the rollers, except at point @ which is located in the immediate vicinity of the cylindrical surface 57 and
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as the collar 60, which ensures this separation, can turn freely, no appreciable friction occurs between the blank and it.
It goes without saying that the embodiment of the invention which has just been described by way of example, could be modified and supplemented by any useful accessory device without leaving the field. delladite invention.