FR3081359A1 - Dispositif de bridage pour centrifugation - Google Patents

Dispositif de bridage pour centrifugation Download PDF

Info

Publication number
FR3081359A1
FR3081359A1 FR1854320A FR1854320A FR3081359A1 FR 3081359 A1 FR3081359 A1 FR 3081359A1 FR 1854320 A FR1854320 A FR 1854320A FR 1854320 A FR1854320 A FR 1854320A FR 3081359 A1 FR3081359 A1 FR 3081359A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
shaft
deformable element
axis
radially
relative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1854320A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3081359B1 (fr
Inventor
Thibault Xavier Alexis Berranger
Pierre Yves HEINRY
Guillaume Julien Puech
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Priority to FR1854320A priority Critical patent/FR3081359B1/fr
Publication of FR3081359A1 publication Critical patent/FR3081359A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3081359B1 publication Critical patent/FR3081359B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B23Q3/062—Work-clamping means adapted for holding workpieces having a special form or being made from a special material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/117—Retention by friction only, e.g. using springs, resilient sleeves, tapers
    • B23B31/1177—Retention by friction only, e.g. using springs, resilient sleeves, tapers using resilient metallic rings or sleeves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
    • B24B41/061—Work supports, e.g. adjustable steadies axially supporting turning workpieces, e.g. magnetically, pneumatically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/14—Clamps for work of special profile

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de bridage (1) d'une pièce (2) sur un arbre (3), dans lequel l'arbre présente un axe de révolution (X) et la pièce (2) présente un passage central défini par une surface interne, le dispositif de bridage (1) comportant un élément déformable (4), l'élément déformable (4) comprenant : i. une pluralité d'parties de contact (5), lesdits parties de contact étant configurés pour venir en contact surfacique avec la surface interne du passage central de la pièce (2) et positionner radialement la pièce (2) par rapport à l'axe de révolution (X), et ii. une pluralité d'parties de raccordement (6), chaque partie de raccordement (6) étant configuré pour raccorder deux à deux des parties de contact (5), chaque partie de raccordement (6) étant configuré pour se déformer radialement de manière à permettre une variation d'une surface de contact entre l'élément déformable (4) et la pièce (2).

Description

DISPOSITIF DE BRIDAGE POUR CENTRIFUGATION
DOMAINE TECHNIQUE GÉNÉRAL ET ART ANTÉRIEUR
L’invention concerne le domaine général des dispositifs de bridage, ou de mise en position et maintien en position de pièces sur une machine lors d’une phase d’usinage.
Un procédé de fabrication d’une pièce, par exemple un disque de turbine de turbomachine, comporte classiquement une première étape au cours de laquelle un brut est formé, le brut étant par la suite destiné à être usiné de manière à obtenir la pièce finale.
La formation du brut peut être réalisée par forge, comportant une ou plusieurs étapes de matriçage, ou par fonderie.
Consécutivement à cette étape de forge ou de fonderie, une étape de trempe est classiquement réalisée afin de conditionner les propriétés mécaniques du matériau.
Cette trempe génère des contraintes résiduelles dans la pièce, consécutives à des transformations de structure cristalline du matériau, qui peuvent ne pas être uniformément réparties.
Lors de l’usinage, ces contraintes sont libérées et engendrent une déformation non uniforme du brut.
Ainsi, à chaque passe d’usinage, le brut est déformé et la pièce obtenue ne respecte pas les cotes attendues.
Il est connu, pour éviter une déformation non contenue dans les tolérances, de réaliser l’usinage avec des passes très fines.
La conséquence est directe sur le temps d’usinage. En effet, plus les passes sont fines, plus le nombre de passes et donc le temps nécessaire pour enlever la matière est important. Le coût de production de la pièce en est fortement affecté.
L’objectif, pour diminuer le temps de cycles est de maximiser la profondeur de passe. Pour cela, il est nécessaire de réduire ou harmoniser les contraintes résiduelles dues à la trempe.
Il est connu de réaliser une étape de centrifugation (en anglais « prespinning »), qui consiste en une opération permettant de « redresser » les contraintes résiduelles en déformant plastiquement le matériau dans une direction.
Un brut est mis en rotation de sorte à le déformer radialement de manière permanente sous l’effet de la force centrifuge, les contraintes étant ainsi uniformément réparties dans le brut.
La déformation lors de l’usinage est donc maîtrisée et uniforme, la profondeur de passe pouvant donc être maximisée.
Afin de réaliser une étape de centrifugation, une pièce brute est bridée sur un arbre entraîné en rotation par une machine. Au cours du processus, les dimensions du brut viennent à évoluer sous l’effet de la force centrifuge, notamment les dimensions des surfaces utilisées pour le bridage.
Les moyens de bridage de la pièce sur l’arbre doivent donc permettre cette déformation, tout en assurant un bridage optimal de la pièce sur l’arbre. En effet, l’apparition d’un décalage de la pièce par rapport à l’axe de rotation entraînerait l’apparition d’un balourd qui pourrait engendrer des dégâts important compte tenu des vitesses de rotation à l’œuvre dans ce type d’opérations.
De même, si la pièce venait à se désolidariser de l’arbre au cours d’une telle opération, les conséquences matérielles seraient fâcheuses.
Des solutions de bridage, ou de centrage d’une pièce par rapport à une autre pièce d’un assemblage, au moyen d’éléments précontraints sont connues. Des éléments de bridage sont déformés de manière à assurer la mise en position des pièces à positionner.
En cas de déformation desdites pièces, les éléments précontraints se déforment sous l’effet du retour élastique du matériau qui les constitue.
Toutefois, ce type de solution ne permet pas d’obtenir des déformations importantes avec des efforts de centrage satisfaisants.
Par conséquent, un élément précontraint ne sera adapté qu’à une situation précise pour laquelle il aura été dimensionné.
En outre, un phénomène d’écrouissage du matériau peut engendrer une importante source d’usure, limitant une utilisation répétée des éléments précontraints et entraînant un coût d’exploitation élevé.
PRÉSENTATION GÉNÉRALE DE L’INVENTION
Un but de l’invention est de permettre un bridage d’une pièce sur une machine tout en permettant une déformation de son diamètre de centrage.
Un autre but de l’invention est d’assurer un bridage optimal malgré la déformation des surfaces de bridage.
Un autre but est de permettre une adaptation à des pièces de différentes dimensions.
Un autre but est de permettre une utilisation répétée du dispositif de bridage.
Un autre but est de limiter le coût de revient d’une opération d’usinage.
A cet effet, l’invention propose un dispositif de bridage d’une pièce annulaire autour d’un arbre, l’arbre s’étendant selon un axe et la pièce présentant une surface radialement interne et une surface radialement externe, le dispositif de bridage comportant un élément déformable disposé entre l’arbre et la surface radialement interne de la pièce, l’élément déformable comprenant :
i. une pluralité de parties de contact, les parties de contact étant configurées pour venir en contact avec la surface radialement interne de la pièce et positionner radialement la pièce par rapport à l’axe, et ii. une pluralité de parties de raccordement, chaque partie de raccordement étant configurée pour raccorder deux à deux des parties de contact adjacentes, chaque partie de raccordement étant configurée pour pouvoir se déformer de manière à permettre un déplacement radial de l’élément déformable par rapport à l’axe.
Cela permet notamment d’assurer le maintien en position de la pièce au moyen de l’élément déformable, notamment au cours de l’opération de centrifugation malgré la déformation des surfaces de bridage de la pièce, par l’effet de mémoire de forme de l’élément déformable qui exerce une force de rappel sur la pièce qui assure le bridage par frottement.
L’invention peut être avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- les parties de contact sont en outre configurées pour centrer la pièce par rapport à l’axe ;
- le dispositif comprend en outre un châssis comportant au moins une branche s’étendant radialement par rapport à l’axe de révolution et dans lequel l’élément déformable comporte au moins un muret radial s’étendant axialement de l’un des parties de contact, de sorte que la branche puisse venir en butée contre le muret radial et entraîner l’élément déformable en rotation autour de l’axe ; cela permet l’entraînement tangentiel de l’élément déformable, et incidemment de la pièce, et cela permet également le guidage en déformation de l’élément déformable, les parties de contact étant ainsi contraintes à un mouvement de translation radiale ;
- le dispositif comprend en outre un ensemble cinématiquement lié configuré pour arrêter axialement la pièce par rapport à l’arbre, comprenant :
o une plaque configurée pour former une butée axiale pour la pièce, o un premier élément de fixation, fixé sur la plaque, o un deuxième élément de fixation, solidaire en mouvement du châssis, le premier élément de fixation et le deuxième élément de fixation s’étendant de part et d’autre de la pièce et étant configurés pour coopérer de sorte à bloquer axialement le châssis par rapport à la plaque ;
- l’un parmi le premier élément de fixation et le deuxième élément de fixation comprend une tige de centrage, un évidement étant formé dans le châssis, ledit évidement étant délimité par une surface de centrage radial configurée pour coopérer avec la tige de centrage de manière à centrer le châssis par rapport à l’axe ;
- le dispositif en outre un support configuré pour plaquer l’élément déformable contre le châssis ; cela permet d’assurer le maintien en position axiale de l’élément déformable, et incidemment de la pièce, par rapport à l’arbre ;
- le dispositif comprend en outre une broche fixée sur l’arbre, ladite broche étant configurée pour être fixée sur la plaque ;
- l’élément déformable comporte un nombre de parties de contact compris entre 3 et 9, de préférence 6 ; cela permet d’assurer un centrage optimal de la pièce par rapport à l’arbre dans deux directions, et cela permet également un taux de déformation important de l’élément déformable tout en conservant sa raideur.
Selon un deuxième aspect, l’invention propose un procédé de bridage d’une pièce sur un arbre à l’aide d’un tel dispositif de bridage, dans lequel l’arbre présente un axe et la pièce est annulaire et présente une surface radialement interne et une surface radialement externe, le procédé de bridage comportant les étapes suivantes :
• positionner l’élément déformable sur un châssis, de sorte que les parties de contact viennent en contact avec la surface radialement interne de la pièce et positionner radialement la pièce par rapport à l’axe, et • bloquer axialement la pièce et l’élément déformable.
Selon un troisième aspect, l’invention propose un procédé d’usinage d’une pièce sur un arbre comprenant les étapes suivantes :
• brider la pièce sur l’arbre conformément à un tel procédé de bridage, et • Entraîner la pièce (2) en rotation par mise en rotation de l’arbre (3).
PRÉSENTATION DES FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des figures annexées sur lesquelles :
la figure 1 est une modélisation en 3D d’un dispositif de bridage conforme à l’invention;
la figure 2 est une modélisation en 3D d’un élément déformable conforme à l’invention, plus particulièrement centrée sur l’interaction entre un châssis et un élément déformable;
la figure 3 représente un élément déformable conforme à l’invention; plus particulièrement la figure 3a représente un tel élément déformable dans une position initiale non contrainte, et la figure 3b représente un tel élément déformable dans une configuration contrainte modifiant ses dimensions;
la figure 4 est une modélisation 3D d’une coupe partielle d’un élément déformable conforme à l’invention, plus particulièrement centrée sur un partie de raccordement.
DESCRIPTION D’UN OU PLUSIEURS MODES DE MISE EN ŒUVRE ET DE RÉALISATION
L’invention s’applique à un dispositif de bridage 1 d’une pièce 2 sur un arbre 3, dans lequel l’arbre s’étend selon un axe X et la pièce 2 présente un passage central défini par une surface interne, le dispositif de bridage 1 comportant un élément déformable 4, l’élément déformable 4 comprenant :
i. une pluralité de parties de contact 5, lesdits parties de contact 5 étant configurés pour venir en contact surfacique avec la surface interne du passage central de la pièce 2 et positionner radialement la pièce 2 par rapport à l’axe X, et ii. une pluralité de parties de raccordement 6, chaque partie de raccordement 6 étant configuré pour raccorder deux à deux des parties de contact 5, chaque partie de raccordement 6 étant configuré pour se déformer radialement de manière à permettre une variation d’une surface de contact entre l’élément déformable 4 et la pièce 2.
Les caractéristiques détaillées ci-après dans la description concernent un mode de réalisation particulier de l’invention et ont un but illustratif et non limitatif.
Dans la présente demande, on appelle axe de l’arbre 3 l'axe X de rotation dudit arbre 3. La direction axiale correspond à la direction de l'axe X de l’arbre 3, et une direction radiale est une direction perpendiculaire à cet axe et passant par lui. De même, un plan axial est un plan contenant l'axe X et un plan radial est un plan perpendiculaire à cet axe X et passant par lui. La direction tangentielle est une direction perpendiculaire à l'axe X et ne passant pas par lui. La direction circonférentielle est une direction s’étendant autour de l’arbre. Sauf précision contraire, on utilisera interne et externe, respectivement, sont utilisés en référence à une direction radiale de sorte que la partie ou la face interne (i.e. radialement interne) d'un élément est plus proche de l'axe X que la partie ou la face externe (i.e. radialement externe) du même élément.
Le dispositif de bridage 1 illustré en figure 1 comporte un élément permettant d’effectuer un arrêt dans la direction axiale, tel qu’une plaque 7 en forme de disque.
La plaque 7 comporte un premier élément d’interface 8 configuré pour permettre l’assemblage de la plaque 7 sur l’arbre 3 de la machine.
Préférentiellement, le premier élément d’interface 8 est situé au plus près de l’axe X de manière à limiter l’inertie du dispositif de bridage 1.
Plus précisément, l’arbre 3 présente à une de ses extrémités une broche 9 sur laquelle se fixe le premier élément d’interface 8.
Le premier élément d’interface 8 présente une surface de centrage radial coopérant avec une surface de centrage radial réalisée sur la broche 9, de manière à assurer une mise en position radiale optimale de la plaque 7 par rapport à l’arbre 3 de la machine, et donc par rapport à l’axe X.
La fixation de la plaque 7 à la broche 9 est assurée au moyen d’éléments de fixation, par exemple des vis coopérant avec des trous taraudés.
Dans l’exemple illustré, le disque formant plaque 7 présente, au centre d’une première face, une saillie cylindrique formant une surface de centrage radial.
Une pluralité de trous taraudés parallèles à l’axe X sont réalisés sur la première face et répartis circonférentiellement autour de la saillie cylindrique.
La broche 9 présente une couronne annulaire comportant des perçages correspondant aux trous taraudés de la première face de la plaque 7, de manière à assurer l’assemblage de la broche 9 et la plaque 7.
La broche 9 présente en outre un alésage cylindrique coopérant avec la saillie cylindrique de la première face de la plaque 7 de manière à assurer le centrage radial de la plaque 7.
La plaque 7 présente en outre un deuxième élément d’interface 10, présentant une surface de centrage radial et des éléments de fixation.
Dans l’exemple, le deuxième élément d’interface 10 est formé par une saillie s’étendant depuis une deuxième face de la plaque 7.
Le deuxième élément d’interface 10 présente ici une couronne annulaire percée de trous circonférentiellement répartis, formant les éléments de fixation, et un alésage cylindrique formant surface de centrage radial.
Le dispositif de bridage 1 comporte en outre un premier élément de fixation 11 et un deuxième élément de fixation 12.
Dans une variante non représentée, l’arbre 3, la plaque 7, le premier élément d’interface 8, la broche 9, le deuxième élément d’interface 10 le premier élément de fixation sont formés d’une seule pièce. Dans le mode de réalisation représenté, ces pièces forment un ensemble cinématique.
Le premier élément de fixation 11 est assemblée d’une part à la plaque 7, et plus précisément au deuxième élément d’interface 10, et d’autre part au deuxième élément de fixation 12.
Le premier élément de fixation 11 présente une tige de centrage configurée pour coopérer avec une surface de centrage radial 13 d’un châssis 14, de manière à réaliser la mise en position radiale dudit châssis 14.
Le deuxième élément de fixation 12 est assemblé au premier élément de fixation 11 de manière à arrêter axialement le châssis 14.
Dans le mode de réalisation représenté, le premier élément de fixation 11 comporte un arbre qui présente :
- une portion cylindrique formant tige de centrage,
- une portion filetée coopérant avec un élément taraudé, par exemple un écrou formant deuxième élément de fixation 12, et
- une couronne annulaire comportant des trous cironférentiellement répartis et présentant une saillie cylindrique formant surface de centrage, coopérant avec le deuxième élément d’interface 10 de manière à assurer l’assemblage et le calage radial du premier élément de fixation 11.
Le châssis 14 comporte un moyeu 15 et une pluralité de branches 16 s’étendant radialement depuis le moyeu 15.
Le moyeu 15 est situé au centre du châssis 14, cependant en variante le moyeu 15 peut être annulaire et s’étendre radialement extérieurement aux branches 16.
Le moyeu 15 présente en outre une portion d’assemblage 17, qui peut par exemple comporter une saillie annulaire formant élément de centrage s’étendant axialement et comportant des éléments d’assemblage, par exemple des trous taraudés parallèles à l’axe X.
La surface de centrage radial 13 du châssis 14 peut par exemple être un alésage réalisé dans le moyeu 15, préférentiellement en son centre de manière à favoriser l’équilibrage du châssis 14.
Un support 18 est assemblé au châssis 14, de telle manière que l’élément déformable 4 est logé entre le châssis 14 et le support 18, assurant ainsi l’arrêt axial de l’élément déformable 4 par rapport à l’axe X.
Un jeu fonctionnel dans la direction axiale est réalisé entre l’élément déformable 4 et au moins un parmi le châssis 14 et le support 18, de manière à limiter le frottement et permettre la déformation de l’élément déformable 4 selon la direction radiale.
Le support 18 présente des éléments d’assemblage coopérant avec la portion d’assemblage 17 du châssis 14, de manière à assembler le support 18 et le châssis 14.
Dans l’exemple illustré, le support 18 est un disque comportant une saillie annulaire coopérant avec la saillie annulaire du moyeu 15 de manière à assurer le calage radial du support 18, le disque présentant en outre des perçages correspondants aux trous taraudés réalisés sur la saillie annulaire du moyeu 15 de manière à assurer l’assemblage du support 18 et du châssis 14.
Le support 18 doit avoir un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur de la pièce 2.
L’élément déformable 4 comporte une pluralité de parties de contact 5 configurées pour que l’élément déformable 4 et la pièce 2 puissent venir en contact surfacique. Les parties de contact 5 sont rigides, de telle sorte que leur déformation au cours d’une opération est négligeable.
Les parties de contact 5 de l’élément déformable 4 présentent au moins un muret radial 19, notamment représenté en figure 2, coopérant avec une des branches 16 du châssis 14 de manière à assurer l’entraînement en rotation de l’élément déformable 4 par rapport au châssis 14. De préférence, chaque partie de contact 5 présente deux murets 19 coopérant avec une branche 16.
Les branches 16 assurent ainsi le guidage en déformation de l’élément déformable 4, chaque partie de contact 5 étant guidé en translation dans une direction radiale suivant la branche 16 coopérant avec les murets 19 de la partie de contact 5.
Le guidage en déformation et l’entrainement en rotation de l’élément déformable 4 réalisés par les branches 16 du châssis 14 sont notamment favorisés par la présence du support 18, qui maintient l’élément déformable 4 au contact du châssis 14 et assure la coopération des branches 16 et des murets 19.
Dans le mode de réalisation représenté en figure 3a, les parties de contact 5 sont des lobes s’étendant en formant un arc de cercle sur une portion angulaire A. La surface de contact entre l’élément déformable 4 et la pièce 2 décrit donc une surface cylindrique fractionnée angulairement 5’.
La somme des portions angulaires A des lobes est proche de 360°, de manière à maximiser l’aire de la surface de contact, et donc d’augmenter le frottement au contact de la pièce 2 et de l’élément déformable 6.
Le nombre de parties de contact 5 peut être d’au moins 2, préférentiellement au moins 3 de manière à assurer un bridage radial optimal.
Les parties de contact 5 présentent un rayon de courbure équivalent au rayon de la surface fractionnée lorsque l’élément déformable 4 est en position de repos.
Optionnellement, les parties de contact 5 peuvent comporter des masses internes, ou être réalisées en matériau dense de manière à augmenter leur masse. Au cours d’une opération de centrifugation, l’effort centrifuge appliqué aux parties de contact 5 sera donc augmenté et le maintien en position de la pièce 2 sera amélioré.
Afin de permettre une diminution du diamètre de la surface fractionnée, et donc un déplacement radial vers l’axe X des parties de contact 5, il est nécessaire de prévoir un espacement tangentiel entre les différentes parties de contact 5. La somme des portions angulaires A des parties de contact 5 est donc inférieure à 360°.
De cette manière, il est possible de contraindre l’élément déformable 4 de manière à le positionner au contact d’une surface cylindrique d’une pièce 2 tangente extérieurement à la surface fractionnée et présentant un diamètre inférieur au diamètre de l’élément déformable 4 au repos.
En se déplaçant radialement le long d’une branche 16 du châssis 14, les parties de contact 5 font varier le diamètre de la surface fractionnée, tel qu’illustré en figure 3b.
Chaque partie de contact 5 présente une première extrémité et une deuxième extrémité, la première extrémité d’un premier lobe étant liée à la deuxième extrémité d’un deuxième lobe au moyen d’un partie de raccordement 6.
Les parties de raccordement 6 sont configurées pour se déformer sous l’application d’un effort et fournir un effort de rappel tendant à le ramener à sa forme initiale.
Une partie de raccordement 6 comporte dans ce mode de réalisation :
- une première patte 61 s’étendant sensiblement radialement, et reliée à une de ses extrémités à une première partie de contact 5,
- une deuxième patte 62 s’étendant sensiblement radialement et reliée à une de ses extrémités à une deuxième partie de contact 5,
- un coude 63 liant la première patte 61 à la deuxième patte 62.
Les pattes 61, 62 et le coude 63 sont configurés pour se déformer de manière à permettre le rapprochement relatif de la première patte 61 et de la deuxième patte 62 lors de la diminution de diamètre de l’élément déformable 4, et pour fournir un effort tendant à ramener lesdites pattes 61, 62 à leur configuration initiale, développant ainsi l’effort de serrage permettant le bridage de la pièce 2.
La raideur des pattes 61,62 est définie notamment par leurs caractéristiques géométriques, principalement leur section, présentant une largeur exprimée dans la direction tangentielle et une hauteur b exprimée dans la direction axiale, tel qu’illustré en figure 4.
Un grand nombre de parties de raccordement 6, et incidemment de parties de contact 5, permet ainsi de minimiser la section des pattes 61, 62 et d’améliorer la souplesse, et donc la capacité de déformation de l’élément déformable 6.
A l’inverse, un trop grand nombre de parties de raccordement génère des contraintes d’encombrement et limite la capacité de déformation de l’élément déformable 4, les parties de raccordement 6 venant au contact les uns des autres lorsque l’élément déformable 4 est contraint.
Le nombre de parties de raccordement 6, et incidemment le nombre de parties de contact 5, peut être compris entre 2 et 10, préférentiellement entre 3 et 9.
Dans un mode de réalisation, le matériau constitutif de l’élément déformable 4 est configuré pour que les déformations subies ne soient pas supérieures à la limite élastique dudit matériau. De cette manière, la durée de vie de l’élément déformable est améliorée, l’élément déformable 4 conservant ses dimensions initiales et pouvant donc être réutilisé.
Ainsi, l’élément déformable 4 est déformé lorsqu’il est mis en position par rapport à la pièce 2. L’effort développé par les parties de raccordement 6 tend à ramener l’élément déformable 4 dans sa configuration initiale, exerçant ainsi un effort de serrage sur la pièce 2 au moyen des parties de contact 5, ce qui assure le bridage de la pièce 2. Notamment, l’élément déformable 4 assure le calage radial et tangentiel de la pièce 2 par rapport à l’élément déformable 4, et incidemment par rapport à l’arbre 3.
Optionnellement mais avantageusement, le calage axial de la pièce 2 par rapport à l’arbre 3 est également réalisé par l’élément déformable 4. Dans un mode de réalisation non représenté, les branches 16 du châssis 14 sont configurées pour coopérer avec une surface de la pièce 2 et ainsi réaliser un arrêt axial de la pièce 2 par rapport à l’arbre 3.
Dans le mode de réalisation représenté, l’élément déformable 4 est comprimé de manière à faire diminuer le diamètre de sa surface en contact avec la pièce 2. Il exerce un effort sur la pièce 2 par effet de rappel élastique des parties de raccordement 6, ce qui assure le bridage de la pièce 2.
Le frottement au contact de la pièce 2 et de l’élément déformable 4 assure l’entraînement en rotation et optionnellement l’arrêt axial de la pièce 2.
En raison de cet entraînement en rotation et de cette liaison par frottement, l’accélération angulaire du dispositif est configurée de sorte que le couple engendré par les effets d’inertie au contact entre la pièce 2 et l’élément déformable 4 ne génère pas d’efforts tangentiels menant à l’apparition de glissement entre la pièce 2 et l’élément déformable 6.
Cet effet est notamment à éviter à des vitesses de rotation faibles. En effet, à de hautes vitesses de rotation, l’effort exercé par les parties de contact 5 sur la pièce 2 augmente par l’action des efforts centrifuges sur les parties de contact 5, ce qui améliore le bridage de la pièce 2.
Au cours d’une opération de centrifugation, les dimensions de la pièce 2 évoluent en même temps que les dimensions de l’élément déformable 4. L’élément déformable 4 développe un effort de serrage et assure le bridage de la pièce 2 tant que l’élément déformable 4 présente une configuration contrainte.
A la fin de l’opération de centrifugation, la vitesse angulaire du dispositif de bridage 1 diminue, et donc l’effort de bridage engendré par les forces centrifuges diminue. Il est nécessaire que l’élément déformable 4 soit toujours en configuration contrainte à la fin de l’opération de centrifugation, de manière à assurer le bridage de la pièce 2.
La plage de déformation de l’élément déformable 4 doit être importante, le diamètre de la surface annulaire fractionnée pouvant représenter en configuration contrainte entre 40% et 80% du diamètre de la surface annulaire fractionnée en position de repos.
Un tel dispositif de bridage 1 permet donc une adaptation à différentes pièces 2 et permet une grande répétabilité d’opération avec les mêmes composants.
L’utilisation d’un tel élément déformable 4 est notamment avantageux pour le maintien en position d’une pièce présentant une géométrie axisymétrique au cours d’une opération de centrifugation, la déformation de l’élément déformable 4 et l’effet des forces centrifuges sur les parties de contact 5 permettant de maintenir l’effort de contact assurant le bridage malgré les déformations de la pièce 2.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif de bridage (1) d’une pièce (2) annulaire autour d’un arbre (3), l’arbre (3) s’étendant selon un axe (X) et la pièce (2) présentant une surface radialement interne et une surface radialement externe, le dispositif de bridage (1) comportant un élément déformable (4) disposé entre l’arbre (3) et la surface radialement interne de la pièce (2), l’élément déformable (4) comprenant :
    1. une pluralité de parties de contact (5), les parties de contact (5) étant configurées pour venir en contact avec la surface radialement interne de la pièce (2) et positionner radialement la pièce (2) par rapport à l’axe (X), et ii. une pluralité de parties de raccordement (6), chaque partie de raccordement (6) étant configurée pour raccorder deux à deux des parties de contact (5) adjacentes, chaque partie de raccordement (6) étant configurée pour pouvoir se déformer de manière à permettre un déplacement radial de l’élément déformable (4) par rapport à l’axe (X).
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les parties de contact (5) sont en outre configurées pour centrer la pièce (2) par rapport à l’axe (X).
  3. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre un châssis (14) comportant au moins une branche (16) s’étendant radialement par rapport à l’axe de révolution (X) et dans lequel l’élément déformable (4) comporte au moins un muret radial (19) s’étendant axialement de l’un des parties de contact (5), de sorte que la branche (16) puisse venir en butée contre le muret radial (19) et entraîner l’élément déformable (4) en rotation autour de l’axe (X).
  4. 4. Dispositif selon la revendication 3, comprenant en outre un ensemble cinématiquement lié configuré pour arrêter axialement la pièce (2) par rapport à l’arbre (3), comprenant :
    • une plaque (7) configurée pour former une butée axiale pour la pièce (2), • un premier élément de fixation (11), fixé sur la plaque (7), • un deuxième élément de fixation (12), solidaire en mouvement du châssis, le premier élément de fixation (11 ) et le deuxième élément de fixation (12) s’étendant de part et d’autre de la pièce (2) et étant configurés pour coopérer de sorte à bloquer axialement le châssis (14) par rapport à la plaque (7).
  5. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l’un parmi le premier élément de fixation (11) et le deuxième élément de fixation (12) comprend une tige de centrage, un évidement étant formé dans le châssis (14), ledit évidement étant délimité par une surface de centrage radial (13) configurée pour coopérer avec la tige de centrage de manière à centrer le châssis (14) par rapport à l’axe (X).
  6. 6. Dispositif selon l’une des revendications 3 à 5, comprenant en outre un support (18) configuré pour plaquer l’élément déformable (4) contre le châssis (14).
  7. 7. Dispositif selon l’une des revendications 4 à 6, comprenant en outre une broche (9) fixée sur l’arbre (3), ladite broche (9) étant configurée pour être fixée sur la plaque (7).
  8. 8. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel l’élément déformable (4) comporte un nombre de parties de contact (5) compris entre 3 et 9, de préférence 6.
  9. 9. Procédé de bridage d’une pièce (2) sur un arbre (3) à l’aide d’un dispositif de bridage selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel l’arbre présente un axe (X) et la pièce (2) est annulaire et présente une surface radialement interne et une surface radialement externe, le procédé de bridage (1) comportant les étapes suivantes :
    • positionner l’élément déformable (4) sur un châssis (14), de sorte que les parties de contact (5) viennent en contact avec la surface radialement interne de la pièce (2) et positionner radialement la pièce (2) par rapport à l’axe (X), et • bloquer axialement la pièce (2) et l’élément déformable (4).
  10. 10. Procédé d’usinage d’une pièce (2) sur un arbre (3) comprenant les étapes suivantes :
    5 · brider la pièce (2) sur l’arbre (3) conformément au procédé de bridage selon la revendication 9, et entraîner la pièce (2) en rotation par mise en rotation de l’arbre (3).
FR1854320A 2018-05-23 2018-05-23 Dispositif de bridage pour centrifugation Active FR3081359B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1854320A FR3081359B1 (fr) 2018-05-23 2018-05-23 Dispositif de bridage pour centrifugation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1854320A FR3081359B1 (fr) 2018-05-23 2018-05-23 Dispositif de bridage pour centrifugation
FR1854320 2018-05-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3081359A1 true FR3081359A1 (fr) 2019-11-29
FR3081359B1 FR3081359B1 (fr) 2020-07-03

Family

ID=63834101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1854320A Active FR3081359B1 (fr) 2018-05-23 2018-05-23 Dispositif de bridage pour centrifugation

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3081359B1 (fr)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014172142A (ja) * 2013-03-12 2014-09-22 Aruku Seigiken:Kk 位置調整用治具、それを含むチャック装置を備えた工作機械、それを含むチャック装置を備えた検査器、および、それに用いられる可変形部材
US20150273640A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Pratt & Whitney Canada Corp. Positioning assembly and method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014172142A (ja) * 2013-03-12 2014-09-22 Aruku Seigiken:Kk 位置調整用治具、それを含むチャック装置を備えた工作機械、それを含むチャック装置を備えた検査器、および、それに用いられる可変形部材
US20150273640A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Pratt & Whitney Canada Corp. Positioning assembly and method

Also Published As

Publication number Publication date
FR3081359B1 (fr) 2020-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0284829B1 (fr) Aubage mobile pour turbines à vapeur
EP2410386A1 (fr) Balancier à réglage d'inertie avec insert
FR2832474A1 (fr) Ensemble de palier de roue pour vehicules automobiles
EP0546926B1 (fr) Mandrin de serrage pour machine-outil, notamment automatique, et son procédé d'obtention
FR2897133A1 (fr) Procede de fabrication d'un reducteur, reducteur et robot incorporant un tel reducteur
EP2219083B1 (fr) Composant horloger
FR2951391A1 (fr) Procede de fabrication d'un organe de liaison
FR3081359A1 (fr) Dispositif de bridage pour centrifugation
EP3183618A1 (fr) Aiguille de montre
EP4147817A1 (fr) Procede d'assemblage d'au moins une bague cooperant par frettage avec une portee de frettage d'une piece
FR3081358A1 (fr) Dispositif de bridage pour centrifugation
EP2086722B1 (fr) Outil de galetage d'un conge torique
EP3391154B1 (fr) Système oscillant pour montre
FR3032017A1 (fr) Module de roulement allege et procede d'assemblage d'un tel module
FR3093533A1 (fr) dispositif d’amortissement pour rotor de turbomachine
EP4296013A1 (fr) Préhenseur de composant d´horlogerie
CH719805A2 (fr) Prehenseur de composant d'horlogerie
WO2016189226A1 (fr) Procédé de blocage de deux pièces
EP3144742A1 (fr) Micro-reglage d'inertie de balancier d'horlogerie
EP1646797A2 (fr) Procede d'equilibrage d'un mecanisme d'embrayage et couvercle pour un tel mecanisme
CH712197A2 (fr) Système à friction pour mouvement d'horlogerie et son procédé d'assemblage.
CH710007B1 (fr) Aiguille de montre.
FR3034476A1 (fr) Plaque de matage perfectionnee pour assemblage par vis
FR3146306A1 (fr) Pièce de retenue d’un ou plusieurs éléments d’assemblage rotatifs, notamment pour roue de train d’atterrissage d’aéronef
FR3018328A3 (fr) Differentiel pour vehicule automobile avec dispositif de maintien en position de l'axe porte-satellite

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20191129

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7