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rr Coussinet en acier en deux pièces pour paliers, et son pro- cédé de fabrication' ".
L'invention a trait à un coussinet en acier en deux pié- ces pour paliers et à son procédé de fabrication. Comparative- ment aux méthodes en usage jusqu'à présent, ce procédé', grâce à une façon d'opér,er complètement nouvelle et particulièrement économique, c'est-à-dire en réduisant à une proportion aussi minime que possible les déchets dé matériaux, permet de fabri- quer un coussinet en deux pièces d'une qualité supérieure.
D'après son idée fondamentale, le procédé, objet de l'in- vention, consiste à former les demi-coquilles .du coussinet en cintrant des flans appropriés découpés dans une pièce de profil spécial, laminée à chaud, dont le profil convient largement au coussinet et dont la mise aux dimensions n'exige que les apports les plus indispensables à l'ouvraison, ces flans cin- très étant ensuite soudés ensemble de manière à constituer un anneau circulaire, profilé, fermé.
Avec un choix approprié du diamètre et de la section transversale du profil qui lui convient, on peut aussi, dans l'esprit de l'invention,arrondir en un anneau d'un seul morceau la pièce à profil spécial @ xxx laminée è.t la souder à la. surface de séparation.,
Des coussinets de ce genre permettent aussi bien d'écono- miserde notables quantités de métaux composites que d'améliorer les qualités se prêtant au fonctionnement.. Ceci est d'une impor-
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tance spéciale lors de l'emploi de tels coussinets dans la construction de véhicules et de moteurs soumis à des efforts particulièrement élevés.
Dans des coussinets employés, dans des buts de ce genre, le matériau utilisé et la formation , du point de vue construction, du coussinet en acier comme élément porteur, jouent un rôle qui a une importance particulière.
Le coussinet fabriqué d'après l'invention se prête aux conditions de durée les plus sévères, parce que, en raison du caractère spécial de la fabrication de cet objet, le sens des fibres dans le matériau est perpendiculaire à l'axe dans la direction des forces agissant sur le coussinet. Jusqu'à présent, on n'a prêté aucune attention à la configuration de la texture lors de la fabrication de ces coussinets-sup- ports, c'est pourquoi dans les coussinets établis d'après les procédés usuels et connus, que ces coussinets aient été usi- nés au tour ou à la forge à partir de tubes du de barres ronaes, les fibres sont dirigées perpendiculairement a la sur- face de roulement, donc dans le sens de l'axe.
Dans la cons- truction de coussinets à billes, cette direction des fibres, désignée sous le noya de structure en rondins, est aussi consi- dérée comme étant la plus favorable, ce qui est également le cas avec les conditions spéciales inhérentes à la bague de roulement du coussinet à billes, mais qui est défavorable pour la construction de coussinets pour paliers.
Les propriétés physiques de cette nouvelle coquille ou coussinet pour paliers, et avant tout les valeurs se rappor- tant à la ténacité, à l'allongement, à la construction et à la résistance au cisaillement, se situent dans le sens de la lon- gueur de la fibre; quand on fait usage d'un profil spécial cintré, les valeurs , ainsi que oelà résulte d'essais appro- fondis, sont de 40 à 50% plus favorables que celles cerres- pondant au sens transversal à la pibro et qui sont inhérentes aux procédés de fabrication connus jusqu'à présent.
Riant don- né que, par suite des conditions auxquelles sont soumis les matériaux dont on fabrique les coussinets, la résistance à la flexion est d'une grande importance, cette résist nse sert de base pour établir l'effet admissible pour un matériau. Le résie- tance durable à la flexion, dans les coussinets fabriqués avec une matière disposée transversalement à la direction de la fi- bre, est également plus petite que dans une matière avec maté- riau dirigé dans le seis de la fibre, matériau uelqu'il est utilisé quand on emploie un profil spécial laminé à chaud conformément à l' invention.
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En outre, il a lieu de se rappeler que le processus de fabrication implique un chauffage des coussinet s à une haute température avec brusque refroidissement subséquent, ce qui crée la possibilité d'apparition de fines fissures ; d'où peut ré- sulter la rupture de la soudure, tant redoutée quand il s'agit de coussinets soumis à des efforts considérables. Cette possi- bilité est largement diminuée quand la direction des fibres se fait tangentiellement à l'arbre du palier.
Les propriétés physiques spéciales des coussinets per- mettent, comparativement aux coussinets connus ayant les mê- mes qualités de résistance, d'utiliser des épaisseurs de parois beaucoup plus faibles, et de réaliser ainsi également une éco- nomie de matériau.
Dans le cadre de l'invention rentre en outre une nouvelle forme d'exécution de la liaison en un corps annulaire fermé, des deux demi-coquilles fabriquées de la manière susimdiquée, forme d'exécution qui permet de les mettre sous cette forme en moule ou d'effectuer la coulée centrifuge avec le métal à coussinet s.
Jusqu'à présent, des coquilles en une pièce ou en deux pièces étaient, dans ce but, serrées ensemble suivant leurs surfaces de séparation amenées en contact antre elles, au moyen de mâchoires spéciales de serrage sans intervention de pression, puis le jointoiement se faisait à la. soudure par points à l'aide d'électrodes soudeuses spéciales. Après la coulée centrifuge de coussinets de ce genre et après l'usinage subséquent des faces intérieure et extérieure, le corps annu- laire est divisé en deux moitiés, par un trait de coupe sépara- teur donné aux points de soudure, puis il est soumis au finis- sage ultérieur.
Lors de la fabrication de coussinets de grande valeur, il est indispensable que les lignes de soudure opposées l'une à l'autre soient de nouveau découpées, ceci afin d'éviter une souillure éventuelle du matériau de garnissage par la couture soudante, chose souvent rendue difficile pour des rai- sons de travail de finissage.
Un autre inconvénient inhérent à ce procédé connu consiste en ce que, lors de la coulée centrifuge avec métal à coussinet liquide pour garnir les coquilles-supports soudées ensemble en anneau, on ne peut éviter que difficilement une traversée et un giclement du métal à travers les surfaces de séparation sou- dées par points, ce qui peut aboutir à de xxxx désagréables résultats dans le finissage et entraîner une augmentation des risques d'accident.
Conformément à l'invention, tous ces inconvénients sont évités par le fait que le soudage des moitiés en un corps annu- laire fermé s'effectue de manière qu'au joint de l'anneau ou des
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parties d'anneau on fixe par soudure une éclisse protectrice qui recouvre la ligne de soudure.
Cette éclisse maintient fermé le joint ainsi que le corps annulaire et, en recouvrant la fente de séparation, elle rend impossible un giclement du métal du coussinet lors de la coulée centrifuge. Après introduction du métal à coussinet, la coquil- le, ayant été poussée en avant par ratation, est généralement découpée en deux moitiés exactement égales, la coupure se fai- sant par la ligne de soudure. Les moitiés d'éclisse subsistant; après cette séparation sont détachées au tour et les coquilles sont parachevées par usinage de leurs faces intérieure et exté- rieure.
Afin de parer avec certitude au giclement du métal de garnissage, la coquille peut encore, en ses surfaces de sépara- tion, être pourvue de rainures dirigées obliquement ou paral- lèlement à l'axe du coussinet. Ces rainures sont pratiquées de manière à entrer en prise entre elles élastiquement et à la façon de rainure et languette, constituant ainsi un dispositif d'étanchéité genre labyrinthe. La subdivision par rainures se fait suivant l'épaisseur de paroi de la coquille et doit être choisie de façon qu'il y ait toujours plusieurs rainures enga- gées entre elles ; leurhauteur correspond à l'épaisseur de la coupe faiteà la scie.
Lors du cintrage final des coquilles,ces rainures entrent en prise entre elles comme des engrenages, et assurent ainsi une fermeture toujours certaine par rapport à l'extérieur. L'exécution, sous forme de rainures,des surfaces séparatrices, en combinaison avec l'éclisse recouvrant ces srfaces des deux côtés, a pour conséquence une interception absolument étanche de la coquille avec l'extérieur lors de la fusion ou de la coulée centrifuge du métal de coussinet,ce dernier ayant la tendance, lors des fortes vitesses de rota- tion, à suinter vers l'extérieur en traversant même les pores les plus fins de la ligne de soudure.
Cette exécution en forme de rainures des surfaces de séparation peut surtout trouver une application quand la co- quille de garnissage est faite en deux pièces.
Une déformation du corps annulaire par suite de l'échauf- fement et une infiltration éventuelle du métal de coussinet fondu, à travers des pores de la ligne de soudure, sont évités grâce au nouveau mode décrit de soudage. En plus d'une préci- sion plus grande dans la fabrication,il y a lieu de faire res- sortir avant tout la nature irréprochable du matériau consti- tuant les coquilles.
Une autre forme d'exécution de l'invention., servant au même but que la soudure et ci-dessus décrite, à l'aide d'une @
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éolisse couvrante, et qui consiste à empêcher en toutes cir- constances l'apparition de défectuosités matérielles quelcon- ques dues au soudage des moitiés de garnissage dans la région de la ligne de soudure, consiste en ce que les deux moitiés semi-circulaires des. coquilles comportent à leurs',extrémités des prolongements droits, grâce auxquels la coulée centrifuge est décomposée en deux demi-coquilles égales, dans lesquelles les lignes de soudure sont découpées à la longueur voulue.
Il existe un procédé d'après lequel une coquille cylin- drique qui doit comporter dans son.diamètre une portion addi- tionnelle appropriée, est emboutie à une forme un-peu ovale, et qui ensuite, par un trait de coupe donné dans les faces aplaties, est divisée en deux moitiés. Mais ce procédé présen- te un inconvénient qui consiste en ce que lors du coupage il se perd une certaine quantité de matériau sain, et que les deux moitiés de coquille ne concordent alors pas toujour,s exactement comme dimensions.
Un autre prooédé a pour objet d'éviter cet inconvénient par des ajoutes en acier trempé s'.adaptant avec précision au diamètre de la coquille de coussinet et s'élar- gissant par des pièces cunéiformes qu'on introduit dans la pièce; mais ce procédé ne permet pas d'arriver au degré dexac- titude requis.
Ces procédés sont donc, ainsi qu'on peut s'en rendre compte facilement, inférieurs techniquement et économiquement au mode opératoire ci-dessus décrit, conformément à' la présente invention, et qui répond dans,ses résultats, sous le rapport de la naturé du métal et de la précision, à toutes les condi- tions qu'on doit exiger de coquilles de coussinets soumis à des efforts considérables.
Les dessins annexés représentent en détail le coussinet établi d'après la présente invention, ainsi que son procédé de fabrication.
Les figures 1 et 2 montrent à titre d'exemple les pièces profilées spéciales, en forme d'U,convenant pour la fabrication de coquilles de coussinet de paliers. Avec la bande longitudi- nale 1 font corps les rebords emboutis 2. Dans le profil laminé représenté en figure 1, les rebords 2 comportent en outre.deux faces 3 dirigées chacune vers l'extérieur parallèlement à l'axe du coussinet.
Sur les figures S'et 4 on voit un corps annulaire arrondi ou cintré avec des pièces profilées réunies par la soudurè 4.
Le diamètre de ce corps annulaire est fonction de l'exécution du coussinet. La figure 3 représente une vue latérale et la figure 4.une vue en plan de cet anneau.
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Les figures 5 et 6 représentent les deux vues d'un coussi- net fini revêtu de métal pour coussinet. La coquille extérieure d'appui 5 est usinée aux dimensions de l'objet fini et sur sa face interne est appliqué le métal pour coussinet 6. La figure 6 montre la direction des fibres dans la nouvelle' coquille 31 avec la coupe transversale définitive 32 de la pièce à profil spécial 33. Le sens des fibres est désigné par la ligne 34 dans la direction de laquelle se situent les efforts mécaniques principaux indiqués par la flèche 35.
Les figures 7 à 10 montrent la jonction des moitiés de coquille de coussinet au moyen d'une éclisse couvrante, établie de la manière décrite plus haut, en prévision de la coulée centrifuge ou de l'application du métal de coussinet.
Sur la figure 7 on voit une élévation verticale d'une coquille circulaire 11 d'une seule pièce ne comportant qu'une surface de séparation 12. Cette surface séparatrice est recou- verte sur ces deux côtés par une éclisse en tôle 15 qui, sur le pourtour extérieur 14, est reliée à la coquille 11 par une soudure 15. La figure 8 montre cette coquille 11 en vue par au- dessus. La surface séparatrice 12 à recouvrir par l'éclisse 13 est soudée par les deux bords extérieurs 15 à la face externe 14 de la coquille 11. L'éclisse en tôle 13 a une forme telle, qu'elle recouvre la surface séparatrice 12 sur toute sa lon- gueur pour empêcher le métal de coussinet de gicler au dehors lors de 'la coulée centrifuge.
La figure 9 représente une coquille de coussinet 16 dbnt la surface séparatrice 17 est pourvue de gorges d'étanchéité 18 s'engageant élastiquement entre elles à la façon de rainure et languette. Ces gorges ou rainures d'étanchéité le sont en prise entre elles comme des engrenages et peuvent être établies obliquement ou parallèlement à l'axe du coussinet. Afin de maintenir les moitiés de coquille 16 assemblées sous forme de cors annulaire fermé, la surface séparatrice rainurée 18 est recouverte d'une éclisse en tôle 19 appliquée par soudure.
Sur la figure 10 cette coquille 16 avec les rainures d'étan- chéité 18 de la surface séparatrice 17 est représentée en plan.
Lorsque l'on serre l'une contre l'autre les deux demi-coquilles pour leur faire prendre la forme circulaire,les rainures d'étan- chéité 18 s'interpénétrent et empêchent ainsi un giclement du métal de coussinet et une compression de la coquille d.e coussi- net.
Enfin les figures 11 et 12 représentent le mode de soudage, décrit en dernier lieu, des moitiés de coquille comportant des extrémités prolongées en direction droite.
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La figure 11 montre les coquilles demi-circulaires préa- lablement formées avec des extrémités prolongées suivant une ligne droite.
La figure 12 représente les deux demi-coquilles soudées ensemble pour constituer un corps annulaire.
Sur la figure 11, les moitiés de coquilles 21, de forme - demi-circulaire, sont représentées avec des faces droites prolongées 22.
Sur la figure 12, on voit un corps annulaire 23 constitué par deux coquilles 21 assemblées par soudure. Pour la fabrica- tion de ce corps annulaire ovale 23, les'faces droites prolon- gées 22 sont réunies par soudure électrique . Ces 'faces droites 22, dans lesquelles est enrobée la ligne'de soudure 24, sont ultérieurement complètement coupées de manière à laisser subsis- ter les demi-coquilles circulaires 21 dont le diamètre corres- pond aux dimensions définitive des coquilles.