FR2541409A1 - Poulies a gorges trapezoidales multiples faites de tole et leur procede de fabrication - Google Patents

Abstract

POULIE DU GENRE DE CELLES A GORGES TRAPEZOIDALES MULTIPLES, FAITES A PARTIR DE TOLES. ELLE EST FABRIQUEE PAR UN MODE OPERATOIRE DE TRAVAIL A FROID. DES PROPRIETES OU CARACTERISTIQUES PHYSIQUES SPECIALES SONT CREEES DANS LA POULIE PAR LA FACON DONT EST TRAVAILLE A FROID LE METAL APPARTENANT AU CORPS DE POULIE ET AUX FLASQUES TERMINAUX, A SIMPLE OU A DOUBLE PAROI. LE TRAVAIL A FROID COMPREND LA FORMATION (AU COURS D'ETAPES DE FABRICATION PARTANT D'UNE EBAUCHE EN FORME DE GODET) D'UNE SURFACE INTERNE ETAGEE 27, 28, 29 SUR LA PAROI DU CORPS DE POULIE, LADITE SURFACE EQUIVALANT A UNE SURFACE INTERNE CONIQUE, ET SES CARACTERISTIQUES DE RESISTANCE MECANIQUE POUR LA TRANSMISSION DES COUPLES ETANT AMELIOREES ET SENSIBLEMENT UNIFORMES DANS LE CORPS DE POULIE EN ALLANT DE LA PAROI FORMANT VOILE DE LA POULIE JUSQU'A L'EXTREMITE OUVERTE DE CELLE-CI. LE TRAVAIL A FROID COMPREND EGALEMENT UNE AUGMENTATION DU DIAMETRE DE LA POULIE DANS CERTAINES REGIONS DE LA POULIE TERMINEE, ET UNE DIMINUTION DU DIAMETRE DANS D'AUTRES REGIONS, COMPARATIVEMENT AU DIAMETRE DE LA PAROI LATERALE DE L'EBAUCHE DE DEPART, EN FORME DE GODET.

Description

La fabrication de la nouvelle poulie, et le

produit obtenu, sont des améliorations des poulies illus-

trées et décrites dans les brevets U S no 3 977 264 et

4 050 321, et de leur fabrication.

L'invention concerne une poulie du type à gor- ges trapézoïdales multiples, faite à partir de métal en

tôle et la fabrication de celle-ci; et plus particulié-

rement la fabrication de poulies de ce genre par des opérations de galetage, ou de galetage et de pressage

combinés, une résistance mécanique accrue étant impar-

tie à la poulie ainsi produite par la formation de pro-

fils en coupe particuliers sur le corps de la poulie à différentes étapes de sa fabrication, ainsi que sur la

poulie ainsi produite.

Il existe, dans l'art antérieur, une grande

variété de types de structures de poulies à gorges tra-

pézoldales multiples faites à partir de tôles, ainsi que de modes opératoires différents utilisés pour la fabrication desdites poulies L'on s'est efforcé, dans l'art antérieur, d'utiliser la plus faible quantité de métal possible lors de la fabrication de poulies du type à gorges trapézoïdales multiples, à partir de tôles, tout en répondant aux exigences de résistance mécanique formulées pour le corps de poulie, creusé

de gorges trapézoïdales multiples, dans ses différen-

tes régions.

La poulie du brevet N O 3 977 264, tout en ayant une résistance mécanique appropriée aux charges créées par les couples, utilise plus de métal qu'il n'est nécessaire pour fournir la résistance mécanique exigée au niveau des bases des gorges trapézoïdales multiples et de son flasque terminal, en saillie

radiale à l'extrémité ouverte de la poulie.

Le brevet 4 050 321 donne un exemple de la façon dont on peut prévoir une surface intérieure à gradins pour réduire l'épaisseur de la portion qui forme la paroi cylindrique de l'ébauche en forme de

godet utilisée pour former une poulie à gorges trapé-

zoldales multiples dont la paroi pourvue de gorges a,

en coupe, une forme sinueuse.

Il existe, dans la technique, un besoin pour une poulie à gorges trapézoïdales multiples faite de tôles et possédant, parmi d'autres caractéristiques, celles qui lui sont imparties du fait que l'on utilise une ébauche intermédiaire en forme de godet ayant une paroi latérale de forme générale cylindrique dont la surface intérieure est à gradins pour fabriquer des poulies à gorges trapézoïdales de façon à fournir un corps de poulie creusé de gorges qui soit robuste et

utilise moins de métal que les poulies à gorges trapé-

zoldales multiples obtenues par l'art antérieur à partir de tôles En outre, il existe un besoin pour une poulie à gorges trapézoïdales multiples ayant, en coupe, des profils particuliers pour le flasque à simple paroi qui saille obliquement vers l'extérieur et définit

l'extrémité ouverte du corps de poulie à gorges trapé-

zoldales. Les buts de l'invention consistent notamment à fournir une nouvelle poulie à gorges trapézoïdales multiples possédant des propriétés physiques et une résistance mécanique améliorées, ladite résistance

mécanique étant répartie de façon propre à la transmis-

sion des couples, le profil en coupe de la paroi du

corps de poulie et des flasques terminaux étant amé-

liorés en raison de la nature et de la direction des efforts de compression exercés pour le travail à froid et de l'écoulement du métal au cours des étapes de la fabrication de la poulie, partant de l'ébauche en forme de godet pour arriver au produit fini; à fournir de nouveaux modes opératoires entre lesquels on peut choisir pour fabriquer la poulie à partir de l'ébauche en forme de godet pour arriver au produit fini, à gorges trapézoïdales multiples Ces buts consistent aussi à

prendre, dans ledit nouveau mode opératoire, des mesu-

res pour former une surface interne à gradins pour la

paroi du corps de poulie, surface sensiblement équiva-

lente à une surface conique dotée, pour la transmission des couples, et au niveau dudit corps creusé de gorges, d'une résistance mécanique qui, pour la transmission des couples, est sensiblement uniforme en allant du

voile de la poulie à l'extrémité ouverte de celle-ci.

Il consistent aussi à prendre dans lesdits modes opé-

ratoires des mesures pour que le métal soit déplacé dans de multiples directions sous l'action de pressions multidirectionnelles et flue à froid par extrusion dans le corps de poulie de façon à épaissir certaines zones et à en amincir d'autres et aussi à augmenter le

diamètre de certaines portions et à diminuer le dia-

mètre d'autres portions du métal travaillé à froid par rapport aux épaisseurs et aux diamètres de la paroi latérale d'une ébauche en forme de godet à partir de

laquelle sont formés le corps de poulie creusé de gor-

ges trapézoïdales et les flasques terminaux de la

poulie; et enfin à prévoir lesdits nouveaux modes opé-

ratoires de façon à fabriquer les poulies ainsi pro-

duites par des opérations de galetage utilisant des

galets de galetage de conception simple, aisés à com-

mander et à faire fonctionner.

La nature générale de la nouvelle poulie ainsi produite peut être, de façon générale, définie comme

étant celle d'une poulie à gorges trapézoïdales multi-

ples du type qui possède une paroi de corps de poulie creusée de gorges trapézoïdales formée par la paroi latérale d'une ébauche en forme de godet, poulie dans laquelle la paroi de corps se termine par un flasque à simple paroi et un flasque à double paroi tournés vers l'extérieur, le flasque à double paroi étant raccordé avec une paroi formant le voile de la poulie, poulie dans laquelle les perfectionnements comportent une surface annulaire interne de la paroi du corps creusé de gorges, ladite surface ayant un profil à gradins dont le diamètre croît en allant de la paroi formant voile de poulie à l'extrémité ouverte de cette

poulie, ce qui confère à la poulie, pour la transmis-

sion des couples, une résistance mécanique sensible-

ment uniforme, du genre de celle d'une poutre en porte-à-faux, en allant de la paroi formant voile à l'extrémité ouverte de la poulie La nature générale des modes opératoires pour la fabrication des poulies implique des méthodes pour travailler à froid le métal de la paroi latérale d'une ébauche en forme de godet obtenue à partir de tôles, en opérant par des efforts de compression axiaux et radiaux à l'effet de former la paroi du corps creusé de gorges d'une poulie du

type à gorges trapézoïdales multiples ayant aux extré-

mités du corps de poulie un flasque à simple paroi et un flasque à double paroi, et une paroi formant voile

raccordée au flasque à double paroi, les perfectionne-

ments comportant la réduction de la longueur axiale et l'augmentation de l'épaisseur dudit métal de la paroi latérale par lesdits efforts axiaux et radiaux de façon à donner à la surface interne du corps annulaire une forme dont le contour à gradins a un diamètre qui croît en allant de la paroi formant voile de la poulie à

l'extrémité ouverte de cette poulie.

Des modes de réalisation préférés de l'inven-

tion -tant pour la méthode que pour le produit illus-

trant les meilleures façons dont'on a' envisagé d'appliquer les principes de l'invention,

sont exposés dans la description ci-après et repré-

sentés dans les dessins; elles sont nettement souli-

gnées et exposées dans les revendications jointes.

La figure 1 est une vue schématique, en perspective explosée, de composants d'une galeteuse sur métaux utilisée pour effectuer la fabrication de poulies à gorges trapézoïdales multiples à partir de

tôles, conformément à l'invention.

La figure 2 est une vue schématique de la galeteuse de la figure 1, prise en regardant axiale- ment de la contre-poupée vers la poupée; elle montre

les emplacements de plusieurs galets de galetage diffé-

rents utilisés dans la fabrication,de poulies.

La figure 3 est une coupe axiale d'une ébauche-

type, en forme de godet, utilisée comme ébauche de

départ pour la fabrication de poulies.

La figure 4 est une coupe partielle de parties d'une poupée et d'une contre-poupée de galeteuse, après l'exécution d'une opération intermédiaire de galetage sur une ébauche de départ; on utilise une certaine forme

de galet de galetage.

La figure 4 A est une vue en coupe semblable à la figure 3 et montrant la forme de l'ébauche de poulie à une étape o elle a subi le galetage utilisant le

galet représenté sur la figure 4.

La figure 5 est une vue semblable à la figure 4 et montrant une opération de galetage final utilisant une autre forme de galet de galetage pour former dans la

poulie les gorges trapézoïdales multiples.

La figure 5 A est une coupe semblable aux figu-

res 3 et 4 A et montrant le produit fini, 1-a poulie pro-

duite par le galetage utilisant le galet représenté sur

la figure 5.

La figure 6 représente en coupe une opération

à la presse pouvant être utilisée pour écraser axiale-

ment une ébauche en forme de godet telle que celle représentée-sur la figure 3, et en réduire le diamètre, à l'effet d'épaissir ou engraisser la paroi latérale de l'ébauche, ou son corps, et de former une surface intérieure en gradins afin de poursuivre la préparation

de l'ébauche en forme de godet en vue du galetage suivant.

La figure 6 A est une coupe semblable à la figure 3 et montrant l'ébauche intermédiaire produite

par l'opération à la presse de la figure 6.

La figure 7 est une coupe semblable aux figu-

res 4 et 5, le regard étant dirigé suivant la flèche 7-7 de la figure 2; la figure illustre une opération

de formage par galetage effectuée avec un galet gale-

teur en deux parties coopérant avec un galet galeteur à position fixe, du type représenté sur la figure 4,

qui agit en même temps.

La figure 8 est une coupe semblable à la figure 7, mais le regard est dirigé suivant les flèches 8-8 de la figure 2; elle montre la position fixe du galet galeteur du type de la figure 4 tandis que le

galet de la figure 7, effectue son opération de galetage.

La figure 8 A est une coupe semblable à la figure 3, elle montre l'ébauche intermédiaire produite

par l'opération des figures 7 et 8.

La figure 9 est une vue schématique partielle illustrant l'équivalence entre une surface intérieure étagée de la paroi latérale de l'ébauche en forme de

godet de la figure 6 A et une surface intérieure coni-

que ou inclinée d'une ébauche similaire, en forme de godet.

La figure 10 est une vue partielle d'une par-

tie de la figure 4; la forme du galet de galetage utilisé a été modifiée: le galet présente des crêtes

ou des gorges.

La figure 11 est une vue partielle d'une par-

tie de la figure 8 o l'on utilise la forme modifiée

(galet à crêtes ou à gorges) de la figure 10.

La figure 12 est une coupe partielle donnant le profil en coupe d'une paroi de corps de poulie, il est semblable à celui d'une partie de-la figure 5 A, mais les formes des extrémités extérieures du flasque à simple paroi, du flasque à double paroi et de la

surface intérieure à gradins ont été modifiées.

Des références semblables se rapportent, dans

les dessins, à des pièces similaires.

Par un de ses aspects, l'invention comprend différents modes opératoires, ou séries d'étapes, au

cours de la fabrication de poulies à gorges trapézol-

dales multiples à partir de tôles mises initialement sous la forme de godet par des opérations de galetage ou de pression et traction combinées La forme du godet peut être généralement la même pour chacun de ces modes opératoires, exception étant faite pour l'épaisseur de la tôle dont sont faits les godets, pour l'épaisseur du

fond du godet (ou voile de la poulie), ou pour l'épais-

seur de la paroi cylindrique du godet (ou paroi du corps

de poulie).

Ces épaisseurs peuvent varier selon le mode

opératoire choisi et de plus certaines dimensions carac-

térisant l'ébauche de départ, en forme de godet, telles que la longueur de la paroi latérale du godet (ou du

corps de poulie) peuvent varier légèrement.

Nonobstant les différences dimensionnelles ainsi décrites, qui peuvent se présenter sur l'ébauche en forme de godet, telle que la représente la figure 3, le produit final -la poulie à gorges trapézoïdales multiples réalisé par chacun de ces modes opératoires aura les mêmes caractéristiques générales pour toute poulie ayant le même diamètre et le même nombre de gorges trapézoïdales En d'autres termes, les nouveaux modes opératoires peuvent être utilisés pour fabriquer

des poulies en toutes les tailles désirées.

Un autre aspect de l'invention comporte la création d'une surface intérieure de la paroi du corps de poulie ayant, en coupe, un contour en échelons; cette création se fait pendant une des étapes de la fabrication de la poulie et vise à donner de nouvelles caractéristiques structurales et physiques au produit fini, une poulie à gorges trapézoïdales multiples

obtenue à partir de tôles.

La surface intérieure en gradins de la paroi du corps de poulie est formée dans chacun des divers modes opératoires à un moment o la paroi du corps est rendue plus épaisse par une opération à la presse

ou de galetage.

Un autre aspect de l'invention implique que

l'on augmente le diamètre extérieur des flasques termi-

naux inclinés qui limitent les extrémités des ensembles gorges trapézoïdales formés dans la paroi du corps de

poulie, dont la surface interne est à gradins, par rap-

port au diamètre extérieur de l'ébauche en forme de godet dont on est parti Cette augmentation du diamètre extérieur de la poulie s'accompagne d'un déplacement radial de la surface latérale intérieure du corps de poulie, qui se trouve plus rapprochée del'-axe de la poulie que ne se trouvait, dans le sens radial, la surface intérieure de la paroi latérale, ou de la paroi du corps de l'ébauche en forme de godet dont est forrmée

la poulie.

Un autre aspect de l'invention implique que, sur toute l'étendue axiale de la paroi portant les gorges trapézoïdales multiples est assurée, pour la transmission du couple, une résistance mécanique théoriquement uniforme aux contraintes qui s'y trouvent appliquées En d'autres termes, la résistance offerte par la poulie, de la paroi formant son voile à son extrémité extérieure, présente les caractéristiques d'une poutre fixée à une de ses extrémités, et dont l'épaisseur diminue quand on se rapproche de son

extrémité extérieure libre.

Il est en pratique difficile de donner, à la presse ou par galetage, une telle surface interne à gradins à la paroi du corps de poulie parce que ces opérations tendent à serrer le godet sur le mandrin

ou le poinçon de formage, ce qui rend difficile l'enlè-

vement du godet Par sa forme une surface à gradins se rapproche de celle d'une surface conique et équivaut donc à une surface conique Le corps de poulie à gorges trapézoïdales, doté d'une surface intérieure à gradins, a donc des propriétés physiques équivalentes à celles d'un corps de poulie à gorges trapézoïdales ayant, en coupe, une surface interne conique dont le diamètre est plus grand à l'extrémité ouverte de la poulie que

du côté du voile de la poulie.

Les aspects ou facettes de l'invention,

exposés ci-dessus, caractérisent chacun des divers pro-

cédés de fabrication envisagés par l'invention, et

décrits individuellement ci-dessous.

La figure 1 montre schématiquement, en 1, une machine-type à galeter les tôles; elle peut comporter une poupée 2 et une contre-poupée 3 sur lesquelles on peut, dans un montage-type, fixer un outillage 4 de

poupée et un outillage 5 de contre-poupée La contre-

poupée peut être déplacée axialement de façon à se rapprocher ou s'éloigner de la poupée Une ébauche de poulie 11 peut être saisie par les outillages de poupée

et de contre-poupée et mise en rotation par la poupée.

Une pluralité de galets différents, servant au galetage, sont montés de façon à pouvoir être déplacés radialement vers l'axe 10 de la galeteuse et appuyer sur une ébauche tournante de poulie 11, ou la

travailler de quelque autre façon.

Comme le montrent les figures 1 et 2, il peut

y avoir trois différents galets de galetage, 6, 7, 8.

L'axe 9 du galet de galetage 6 est parallèle à l'axe 10

de la galeteuse et se trouve de préférence à la verti-

cale au-dessus de cet axe, de façon à pouvoir être déplacé pour se rapprocher ou s'écarter de l'ébauche

de poulie 11.

L'axe 12 du galet de galetage 7 est disposé parallèlement à l'axe 10 de la galeteuse et se trouve, dans le sens horaire, à 900 de l'axe 9 du galet de galetage 6 quand on regarde la figure 2 Le galet de galetage 7 peut être déplacé radialement pour se rapprocher ou s'écarter de la poulie 11. Le galet de galetage 8 peut de même être disposé, son axe 13 étant parallèle à l'axe 10 de la galeteuse, à 90 dans le sens anti- horaire de l'axe 9

du galet de galetage 6 quand on regarde la figure 2.

Le galet de galetage 8 peut être déplacé radialement

pour se rapprocher ou s'écarter de l'ébauche de pou-

lie 11.

La rotation de l'outillage de poupée et le

mouvement individuel des galets de galetage se rappro-

chant ou s'écartant de l'axe de la galeteuse sont,

dans un cas-type, coordonnés et réglés par un équipe-

ment de commande automatique connu dans la technique.

La galeteuse 1 peut être uné machine genre "tour", la poupée 2 étant en un emplacement fixe La contre-poupée 3 peut être déplacée le long de l'axe 10 L'outillage de contre-poupée 5 peut exercer une forte pression en direction de la poupée 2 Le déplacement de la contre-poupée en direction de l'outillage de poupée 4 écrase et serre le galet de galetage 6, qui

est fendu et comporte deux parties 14 et 15 déplaça-

bles l'une par rapport à l'autre; il écrase et serre également des portions de la paroi de l'ébauche,de

poulie, entre les outillages de poupée et de contre-

poupée, comme le montrent les figures 7 et 8 Le galet de galetage en deux pièces, 6, est représenté dans la position qu'il prend à la fin de son opération de

galetage de la figure 7, décrite plus loin.

Le galet de galetage 7 a, pour travailler le métal, une surface de forme générale cylindrique

comme le montre, en 16, la figure 4 La surface cylin-

drique 16 possède des rebords terminaux arrondis, 17, il

en faible saillie, pour travailler le métal Les sur-

faces terminales extérieures des rebords terminaux 17 du galet de galetage 7 ont, en 18, la forme de cônes pointant vers l'extérieur pour former les flasques 19 et 20, qui s'ouvrent vers l'extérieur, de la poulie, comme il sera décrit plus loin, et comme le montre la

figure 4.

Le galet de galetage 8 a un système de gor-

ges trapézoïdales multiples formant la surface annu-

laire externe que montre la figure 5 en vue du gale-

tage final qui complète le formage du produit final,

la poulie à gorges trapézoïdales multiples que repré-

sente la figure 5 A, comme il sera décrit plus loin.

La fabrication d'une poulie à gorges trapé-

zoldales multiples peut partir d'une ébauche 22 en

forme de godet, obtenue à partir de tôles et représen-

tée sur la figure 3 L'ébauche en forme de godet peut, à volonté, s'obtenir par des opérations connues à la presse, ou par des opérations de galetage L'ébauche 22 possède une paroi cylindrique, ou paroi de corps, 23, une paroi formant voile, 24, et un moyeu 25 La forme du voile 24 est de peu d'importance: elle peut en effet être celle que montre la figure 3, ou être plate, ou

conique pointant vers l'extérieur (et non vers l'inté-

rieur comme sur la figure).

Le mode opératoire qui va être décrit part d'opérations à la presse, non représentées, pour former l'ébauche en godet 22, à partir de tôles (tôles d'acier de préférence) de 0,115 " d'épaisseur ( 2,92 mm) La paroi du corps du godet et son voile 23 et 24 ont

donc la même épaisseur de 2,92 mm.

L'ébauche en forme de godet, 22, est placée dans une galeteuse 1 entre les outillages 4 (poupée) et 5 (contre-poupée) La contre-poupée 3 est déplacée, sous une force pressante élevée, vers la poupée 2 tandis que celle-ci fait tourner l'ébauche 22 Le galet de galetage 7 est déplacé vers l'ébauche tournante

jusqu'à venir à poste comme le montre la figure 4.

Au cours de ce galetage, la surface annulaire étagée 32 du mandrin de poupée 26 forme, sur l'ébauche représentée à ce stade par la figure 4 A, une surface interne étagée produite par l'opération représentée

sur la figure 4.

La surface à gradins de l'ébauche intermé-

diaire 4 A se compose de surfaces indiquées en 27, 28 et 29 sur la figure 4 A L'épaisseur, obtenue sur les portions 27, 28 et 29 de la paroi de corps peut varier

par paliers de 0,002 " ( 0,05 mm), ce qui donne par exem-

ple à la paroi de corps des épaisseurs de 0,119 " ( 3,02 mm) en 27, 0,117 " ( 2,97 mm) en 28 et 0,115 " ( 2,92 mm) en 29, avec une épaisseur minimale de 0,070 " ( 1,78 mm) au niveau des gorges 30 et 31 Les épaisseurs

des flasques et du voile sont de 0,115 " ( 2,92 mm).

L'augmentation d'épaisseur, pour les portions 27 j 28 et 29, n'est pas nécessairement 0,002 " ( 0,05 mm), elle pourrait par exemple être de 0, 004 " ( 0,10 mm) selon le tracé de la poulie considérée En outre, le nombre de gradins de la surface à gradins n'est pas nécessairement égal à trois Une poulie avec quatre gorges trapézoïdales pourrait par exemple n'avoir qu'un saut, (ce qui fait deux surfaces étagées), une poulie ayant cinq ou six gorges avoir deux sauts, une poulie ayant de huit à dix gorges avoir quatre ou cinq sauts, etc, selon le tracé et la taille de la poulie, et les épaisseurs de métal qui peuvent être exigées

pour les différentes portions du produit fini.

La surface à gradins, 32, de l'intérieur du corps de poulie, dont les augmentations d'épaisseur et le nombre de gradins peuvent varier, fournit pour le corps de poulie une surface interne qui équivaut

sensiblement à une surface interne conique, la résis-

tance mécanique étant, pour la transmission des couples, sensiblement uniforme quand on va du voile de la

poulie à l'extrémité ouverte de 'celle-ci.

Au cours de l'opération de galetage représen-

tée sur la figure 4, le métal formant la paroi 23 de l'ébauche en forme de godet 22 est refoulé et s'écoule pour passer à un état o il a pris une nouvelle forme qui fait intervenir le volume de métal formant la

paroi 23 de l'ébauche en forme de godet 22 Des por-

tions de ce volume de métal sont extrudées, ou s'écou-

lent vers l'extérieur, pour former le flasque simple 19 de la poulie et le flasque double 20 de celle-ci, par des efforts d'usinage à froid exercés entre l'outillage de poupée, l'outillage de contre-poupée, et le galet de galetage 7 Ceci fait que le diamètre de la poulie devient supérieur à celui de l'ébauche 22, en forme

de godet.

Une partie du volume du métal s'écoule sous pression vers l'intérieur entre la surface cylindrique 16 du galet de galetage 7 et la surface annulaire à

gradins, 32, du mandrin 26 de la poupée Ce déplace-

ment, ou écoulement, vers l'intérieur de portions du volume de métal en cours d'usinage réduit l'espace radial qu'elles occupent, ce qui s'accompagne d'un

épaississement bien connu de l'homme de l'art.

En même temps, les rebords terminaux arrondis 17 du galet de galetage 7, en formant les gorges 30 et 31 de la poulie, aident au déplacement latéral vers l'intérieur, entre les rebords 17, de portions du métal en cours d'usinage à froid Les efforts combinés d'usinage qui se manifestent au cours de l'opération

de galetage de la figure 4, produisent la paroi épais-

sie 33 de la poulie.

L'écoulement du métal vers l'intérieur, en direction de l'axe 10 de la galeteuse, qui se produit lors de l'opération de galetage de la figure 4, fait que le diamètre intérieur du métal de la paroi du corps décroît par rapport au diamètre de la paroi 23 du

corps de l'ébauche en forme de godet, 22.

Pendant ce temps, l'étape finale du galetage se déroule grâce à un déplacement du galet de galetage 8 par rapport à l'axe 10 de la galeteuse Le galet de galetage 8 peut s'approcher et commencer à jouer son rôle galeteur sur l'ébauche en rotation avant que le galet de galetage 7 ne soit venu à poste, comme il est

représenté sur la figure 4.

Les contours extérieurs du galet de ga-letage 8 sont les mêmes là o le galet vient en contact avec le

flasque double 20 de la poulie, mais diffèrent légère-

ment là o le galet entre en contact avec le flasque unàaq e 19 de la poulie Le galet de galetage 8 a une surface terminale dont le tracé lui permet de donner au flasque définitif 34, de la poulie, une extrémité moins épaisse ou chanfreinée, indiquée en 35, pour

éviter d'endommager la courroie et faciliter l'engage-

ment de la courroie lorsque cette courroie est instal-

lée de façon à porter sur la poulie.

Tandis que le galet de galetage 8 procède à la formation des gorges trapézoïdales multiples, les gorges 30 et 31 de l'ébauche intermédiaire de la figure 4 A guident les crêtes 36 et 37 portées par le galet de galetage 8 à ses extrémités axiales pour les amener dans la zone finale de formage, de façon que le

métal soit simplement déplacé latéralement et axiale-

ment d'une gorge à l'autre en remplissant les crêtes extérieures en forme de V de la poulie finale 21 à

gorges trapézoïdales multiples (figure 5 A).

Cette coopération des gorges 30 et 31 avec

le galet 8 servant au galetage final empêche l'accumu-

lation de contraintes dans le métal de la poulie au cours dudit galetage, les flasques 19 et 20 ayant été préalablement formés de façon à s'écarter obliquement vers l'extérieur des extrémités de la portion épaisse 33

du corps de la poulie.

Avec les épaisseurs indiquées précédemment, il est par exemple préféré que l'épaisseur minimale de la paroi du corps soit, sous la gorge en V 38 formée par la crête 37 du galet de galetage, voisine de 0,045 " ( 1,14 mm) . Pour former comme produit final la poulie de la figure 5 A, un autre mode opératoire implique la préparation de l'ébauche 22, en forme de godet, de la figure 3 par des opérations à la presse à partir de tôles de 0,093 " ( 2,36,mm) d'épaisseur Cette ébauche en forme de godet a un corps 23 et un voile 24 de

2,36 =m d'épaisseur.

L'ébauche en forme de godet 22 est ensuite soumise à l'opération à la presse représentée sur la figure 6 destinée à donner à la surface interne 39 de la paroi du corps, la forme épaissie et étagée qui caractérise l'ébauche en forme de godet repérêadans son ensemble par 40 sur la figure6 A Au cours de cette opération à la presse, un effort axial représenté par

la flèche 41 est appliqué par le poinçon 42 à l'extré-

mité annulaire du bord ouvert de l'ébauche 22 à l'effet de raccourcir, d'engraisser" et d'épaissir la paroi 39 du corps comme le montre la figure 6 A, de façon à créer des épaisseurs étagées respectivement égales- à 0,115 ", 0,117 " et 0,119 " ( 2,92, 2,97 et 3,02 mm), en terminant par une épaisseur de 0,100 " ( 2,54 mm) dans la région de la paroi du corps o celle-ci se raccorde au voile du godet, qui conserve son épaisseur initiale de 2,36 mm De cette façon, la forme modifiée du godet constitué par l'ébauche 40 est prête à une première opération de galetage par le galet 7, comme on l'a

décrit au sujet de la figure 4.

Les opérations de galetage se poursuivent

par la mise en action du galet final 8, à gorges tra-

pézoîdales, comme il est décrit au sujet des figures 5

et 5 A qui les illustrent.

* La variante de mode opératoire qui vient d'être décrite part donc de l'ébauche en forme de godet de la figure 3 et se poursuit par les passes ou étapes représentées successivement sur les figures 6 A, 4 A et 5 A pour donner une poulie semblable à celle

décrite dans le premier mode opératoire.

L'ébauche de départ, dans un troisième mode opératoire, peut être l'ébauche en forme de godet de

la figure 3, obtenue par opération à la presse à par-

tir de tôles de 0,093 " ( 2,36 mm) d'épaisseur, la paroi

23 du corps et le voile 24 ayant la même épaisseur.

L'ébauche 22 est placée dans la galeteuse 1, et tandis que la contrepoupée se déplace vers la poupée en

exerçant un effort de pression, elle est d'abord atta-

quée par le galet de galetage 6, qui est en deux pièces.

L'opération de galetage du galet 6 commence et le galet se déplace radialement vers l'intérieur, effectuant une partie du chemin le rapprochant de l'axe 10 de la

galeteuse comme le montre la figure 7.

Pendant ce temps, tandis que le galet de galetage 6 se déplace vers l'intérieur, le galet de galetage 7 est déplacé vers l'intérieur jusqu'à une position intermédiaire représentée sur la figure 8 et est maintenu dans cette position fixe pour empêcher le bourrelet 43 formé sous l'action du galet 6 de se déplacer radialement vers l'extérieur au-delà de sa

position représentée en 43 sur la figure 8.

En d'autres termes, les actions du galet de galetage 6, en deux pièces, et de la région cylindrique 16 du galet de galetage 7 maintenu dans cette position

radiale fixe sont coordonnées au cours de toute l'opé-

ration de galetage du galet 6, jusqu'à ce que ce der-

nier vienne à poste A ce moment, le galet de galetage 7 se déplace vers l'intérieur, à partir de sa position de la figure 8, jusqu'à ce que soit formée l'ébauche intermédiaire de la figure 4 A, comme on le voit sur

la figure 4.

Pendant ce temps, le galet de galetage 8 est

actionné de façon à produire la poulie à gorges trapé-

zoldales multiples représentée sur les figures 5 et 5 A.

Il y a lieu de noter des points particuliers.

Il a été dit que des surfaces internes à gradins de la paroi du corps de poulie équivalaient à

des surfaces coniques, ce qui entraîne que la résis-

tance mécanique permettant de transmettre des couples est sensiblement uniforme entre le voile de la poulie

et l'extrémité ouverte de celle-ci Cette caractéris-

tique est schématiquement représentée sur la figure 9.

Un élément d'épaisseur décroissante, ressemblant à une

poutre en porte-à-faux, est représenté en 44, l'élé-

ment correspondant, à épaisseurs étagées, ressemblant

à une poutre en porte-à-faux, est représenté en 45.

Ces poutres en porte-à-faux offrent une résistance sensiblement uniforme à partir de leurs parties fixes supports 46 jusqu'à leurs extrémités, à la flexion

provoquée par une force F appliquée en bout.

Ces parois de corps de poulie ont donc les caractéristiques d'une poutre en porte-à-faux, grâce au tracé étagé selon lequel le diamètre intérieur croît entre le voile de la poulie et l'extrémité libre

de la poulie, ce qui assure que, dans le corps à gor-

ges de la poulie, la résistance mécanique permettant la transmission de couples est uniforme entre le voile (support de la poutre) et l'extrémité ouverte de la poulie.

Une autre caractéristique avantageuse décou-

lant du tracé étagé des parois internes de la poulie

est la faculté qu'a celle-ci de fléchir en cas de choc.

Lorsqu'une telle poulie est utilisée sur un véhicule, la sécurité du véhicule, en cas de collision frontale, est accrue parce que la paroi étagée tend à fléchir de

sous le choc et absorbe ainsi l'énergie.

Les figures 10 et 11 montrent un galet de galetage dont la surface travaillant le métal est ondulée ou côtelée dans le sens latéral; c'est une modification de la surface cylindrique travaillant le

métal, 16, du galet de galetage 7 Ce galet de gale-

tage côtelé, 47, peut être utilisé pour faciliter l'amorçage de la formation des gorges trapézoïdales multiples formées ensuite lors du galetage final de

la figure 5.

En outre, quand les circonstances l'exigent, une opération particulière de galetage peut utiliser une pluralité de galets de façon connue, par exemple

des galets galeteurs de dégrossissage et de finissage.

Le ou les galets de dégrossissage peuvent avoir, pour le travail à froid, des surfaces de forme modifiée coordonnées avec la surface travaillante d'un galet correspondant de galetage final Ces galets de galetage

peuvent, de façon commode, être disposés en des posi-

tions angulaires appropriées autour de l'axe de la galeteuse, et de façon à pouvoir être déplacés pour se

rapprocher ou s'éloigner de la poulie en cours de gale-

tage. La figure 12 représente une variante de la forme de certaines zones de la poulie, des creux 49, d'épaisseur réduite, étant formés à l'extrémité du flasque simple 50 et du flasque double 51 pour réduire la gêne causée par les bords de la courroie quand on monte sur la poulie une courroie dont les bords sont

rugueux ou effilochés.

Une autre variante du contour de la section de la poulie est également représentée sur la figure 12,

o les gradins ne correspondent pas à des sauts uni-

formes Par exemple, le saut 53, le plus proche du double flasque 51, peut être égal à 0,038 " ( 0,96 mm), cette dimension faisant que l'épaisseur du métal, entre le gradin et la base de la gorge trapézoïdale, est supérieure à l'épaisseur du métal de départ, le second saut 54 étant considérablement plus petit La valeur du saut en dimension pour un gradin quelconque pourrait

être bien supérieure à 0,002 " ou 0,004 " ( 0,05 ou 0,10 mm).

Il faut bien voir que les diverses caractéris-

tiques dimensionnelles des poulies particulières décri- tes ci-dessus sont des exemples correspondant à des

poulies conques pour satisfaire à des exigences parti-

culières, qui pourraient être prescrites.

Ceci signifie que les tôles dont on forme initialement les ébauches en forme de godets peuvent avoir l'échantillonnage ou l'épaisseur désirés ou exigés De même, certaines dimensions des poulies décrites peuvent varier pour des poulies de taille ou

de conception particulières.

Cependant les structures de poulies et leurs procédés de fabrication, conformément à l'invention, impliquent les profils améliorés à gradins et les

résistances mécaniques améliorées permettant la trans-

mission des couples L'invention est également carac-

térisée par les diamètres (intérieurs) augmentés ou diminués de certaines régions de la poulie, quand on les compare au diamètre intérieur de l'ébauche de

départ, en forme de godet.

Par suite, la nouvelle poulie et les diverses méthodes permettant de fabriquer ce produit atteignent

les objectifs fixés, surmontent les difficultés rencon-

trées avec les poulies de l'art antérieur, fournissent

un nouveau type de poulie à gorges trapézoïdales mul-

tiples, obtenue à partir de tôles, poulie améliorée quant à la résistance mécanique, quant aux propriétés physiques et au tracé du contour en coupe, et répondant

aux besoins existants.

Dans la description précédente, certains

termes ont été utilisés pour la simplicité, la clarté et la facilité de compréhension Mais ils n'impliquent

aucune limitation et doivent être interprétés largement.

En outre, la description et les dessins de

la nouvelle structure de poulie et des méthodes pour la fabriquer ont été donnés à titre d'exemple et la

portée de l'invention n'est pas limitée aux détails.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1 Une poulie à gorges trapézoïdales multi-

ples du type ayant une paroi de corps à gorges trapé-

zoldales formée à partir de la paroi latérale d'une ébauche en formde de godet, poulie dans laquelle la paroi du corps se termine par un flasque à simple

paroi et un flasque à double paroi tournés vers l'ex-

térieur, le flasque à double paroi se raccordant à une

paroi formant le voile de la poulie, poulie caracté-

risée en ce qu'elle comporte une surface annulaire interne de la paroi à gorges trapézoïdales du corps de poulie, ladite surface interne ayant un profil étagé ( 27,28,29) dont le diamètre interne croît en allant de la paroi formant voile de poulie à l'extrémité ouverte

de la poulie, ce qui donne à la poulie, pour la trans-

mission des couples, une résistance mécanique ressem-

blant à celle d'une poutre en porte-à-faux et sensible-

ment uniforme en allant de la paroi formant voile à

l'extrémité ouverte de la poulie.

2 Structure de poulie selon la revendica-

tion 1, caractérisée en ce que l'emplacement (radial) de la paroi munie de flasques et de gorges du corps de poulie se trouve en deçà et au-delà de l'emplacement radial de la paroi latérale de l'ébauche ( 22) en forme

de godet à partir de laquelle la poulie est formée.

3 Structure de poulie selon la revendica-

tion 1, caractérisée en ce que les extrémités des flasques à simple et à double paroi ( 50,51) sont plus

minces que le reste desdits flasques.

4 Structure de poulie selon la revendica-

tion 3, caractérisée en ce que les portions amincies des flasques sont formées par des portions de surfaces

chanfreinées ou coniques.

Structure de poulie selon la revendica- tion 3, caractérisée en ce que les extrémités amincies

des flasques présentent des évidements ( 49).

6 Structure de poulie selon la revendica-

tion 1, caractérisée en ce que ledit contour étage ( 45) de ladite surface interne de la paroi, munie de gorges, du corps de poulie est sensiblement équivalent à une surface conique ( 44) de sorte que la paroi de corps agit, en coupe, comme une poutre en porte-à-faux de façon à assurer ladite résistance sensiblement uniforme

lors de la transmission de couples.

7 Méthode pour travailler à froid le métal de la paroi latérale d'une ébauche en forme de godet

obtenue à partir de tôle sous des efforts de compres-

sion axiaux et radiaux à l'effet de former une paroi de corps de poulie présentant des gorges trapézoïdales sur une poulie du type "à gorges trapézoïdales multiples'

comportant, sur ladite paroi de corps, des flasques ter-

minaux, un à simple paroi et l'autre à double paroi,

ainsi qu'une paroi formant voile et raccordée au flas-

que à double paroi, caractérisée en ce qu'on réduit la longueur axiale et on augmente l'épaisseur dudit métal

de la paroi latérale au moyen desdits efforts de pres-

sion axiaux et latéraux de façon à former, sur la paroi du corps, une surface interne annulaire ayant un profil étagé dont le diamètre interne croit en allant du voile de la paroi formant voile à l'extrémité ouverte de la

poulie.

8 Méthode selon la revendication 7, caracté-

risée en ce qu'on forme des flasques tournés vers l'ex-

térieur aux extrémités axiales de la paroi formant corps lorsque celle-ci est épaissie pendant la formation dudit profil étagé de la surface interne; et dans laquelle on forme des gorges extérieures annulaires peu profondes au niveau des coins entre la paroi épaissie du

corps et celle desdits flasques tournés vers l'extérieur.

9 Méthode selon la revendication 7, caracté-

risée en ce qu'on soumet en outre la portion de la paroi de corps, épaissie et munie de flasques, à des efforts de compression axiaux et radiaux combinés pour y former des gorges trapézoïdales multiples; et dans laquelle on soumet le métal de la paroi de corps à épaisseur augmentée à des efforts de compression à l'intérieur de chaque gorge peu profonde vers l'autre gorge peu profonde pendant la formation des gorges de

la poulie (figure 4 A).

Méthode selon la revendication 8, carac-

térisée en ce qu'on forme ledit profil étagé et les-

dites gorges annulaires extérieures peu profondes p simultanément par lesdits efforts de compression axiaux S

et radiaux.

11 Méthode selon la revendication 8, carac-

térisée en ce qu'on réduit initialement en longueur axiale et on augmente en épaisseur la paroi latérale de l'ébauche métallique en forme de godet par des efforts de compression axiaux et radiaux combinés qui lui sont appliqués; et en ce que le métal de la paroi latérale ainsi remise en forme est soumis en outre à des efforts de compression axiaux et radiaux combinés

à l'effet de former les flasques tournés vers l'exté-

rieur et lesdites gorges annulaires extérieures peu profondes.

12 Méthode selon la revendication 8, carac-

térisée en ce que la paroi latérale de l'ébauche métallique en forme de godet est initialement réduite

en longueur axiale et partiellement augmentée en épais-

seur par des efforts de compression axiaux de façon à former un bourrelet se développant vers l'extérieur; en ce que le développement vers l'extérieur est limité par une butée fixe; et en ce qu'on soumet le métal ainsi formé en bourrelet à des efforts de compression axiaux et radiaux combinés pour former les flasques tournés

vers l'extérieur et lesdites gorges annulaires exté-

rieures peu profondes.

13 Méthode selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'on remet en forme les extrémités des flasques tournés vers l'extérieur de façon qu'elles

soient plus minces que le reste desdits flasques.

14 Méthode selon la revendication 13, carac-

térisée en ce qu'on forme des portions de surface

conique sur les flasques pour leur donner leurs extré-

mités amincies.

Méthode selon la revendication 13, carac-

térisé en ce qu'on forme des évidements dans les flas-

ques pour leur donner leurs extrémités amincies.