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Procédé et dispositif pour la fabrication de coussinets compound, particulièrement à carcasse en acier trempé garnie de bronze au plomb.
La fabrication et l'emploi des coussinets compound constitués par une carcasse un acier garnie d'un métal antifriction convenable, particulièrement de bronze au plomb, sont connus.
Pour obtenir une liaison irréprochable et pour éviter des inégalités de trempe dans la carcasse en acier lors du refroidissement de la coquille garnie, on choisit dans ce procédé un acier d'une teneur en C aussi faible que possible. Généralement on emploie pour des coussinets de haute qualité un acier à tout au plus 0,20%.
Pour des carcasses en acier des coussinets compound ainsi obtenus on trouve, après le finissage, généralement des duretés Brinell de 120 à 170 kg/mm2.
Depuis quelque temps l'industrie des moteurs demande des coussinets compound dans lesquels la carcasse en acier présente une couche de trempe très forte, d'une dureté Rockwell c supérieure à 50, si possible supérieure à 60, pour pouvoir utiliser les carcasses en acier elles-mêmes simultanément comme portées travaillant au glissement. Pour les très petits efforts il suffit dans ce cas de soumettre des carcasses en acier d'une teneur en C relativement élevée, ou des carcasses en acier qui ont subi une carburation, aU cours du processus de fabrication à une trempe, particulièrement par la réfrigération à l'air ou à l'eau nécessaire au refroidissement de la pièce de coulée compound.
Cependant, la trempe ou la dureté ainsi obtenue est inégale ou non uniforme, par suite des difficultés rencontrées dans le refroidissement, et le degré de dureté n'est pas suffisant pour les efforts relativement élevés. Avec des refroidissements brusques aussi violents de la pièce de coulée compound le métal de garniture devient en outre défectueux et présente une texture insatisfaisante, et l'usinage de la carcasse en acier offre des difficultés considérables. Ces défauts peuvent être supprimés par la méthode de travail décrit ci-après.
Suivant la présent procédé on emploie pour la fabrication des coussinets compound une carcasse en acier, carburée par cémentation aux endroits destinés à servir dans la suite de surfaces de glissement, et, après l'avoir garnie du matériau de compoundage par immersion, puisage ou coulée, on exécute le refroidissement en procédant de la même manière, mais aussi doucement que possible, que dans la fabrication normale des coussinets, @
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de sorte que l'acier trempé par cémentation ne,prend la trempe qu'à peine ou seulement dans une faible mesure, insuffisante dans le but envisagé.
Des essais ontmontré que le refroidisse- ment est conduit le plus utilement de manière à obtenir une dureté de tout au plus 20, si possible même inférieure à 12 Rockwell C, la texture présentant dans ce cas la formation la plus favorable. Les coussinets ainsi obtenus présentent à l'usinage encore une bonne aptitude à se laisser usiner et ne donnent lieu à aucune difficulté essentielle. La trempe propre- ment dite de la carcasse en acier est donnée, au moyen d'un dis- positif particulier, seulement après l'usinage, ou après l'usina- ge partiel, du coussinet.
Les coussinets garnis de métal, particulièrement de bronze au plomb ou d'autres alliages métalliques de garniture, dont le point de fusion total, ou pour l'un descomposants, est situé au-dessous de la température de trempe de l'acier, ne peuvent par conséquent pas être trempés de la manière usuelle par un réchauffement à la température de trempe et un refroi- dissement brusque subséquent a l'eau, parce qu'autrement le métal de garniture, ou le composant à bas point de fusion du métal de garniture, fondrait prématurément, de sorte que la tex- ture du métal de garniture serait détruite.
Dans le procède sui- vant la présente invention, on écarte cet inconvénient en chauf- fant le coussinet, constitué par une seule pièce annulaire ou par un demi-coussinet dans un dispositif spécial, pendant peu de temps, seulement du côté non garni et préalablement carburé, de manière à n'agir que dans la zone superficielle, et en le refroidissant directement ensuite brusquement, avant que la garniture métallique n'ait subi une augmentation de temoéra- ture substantielle.
A cet effet le coussinet compound, constitué par une seule pièce annulaire ou par un demi-coussinet est fixé dans le dispositif, décrit plus loin, de manière' se trou- ver au moins à moitié, si possible aux 2/3 ou plus, sous un liquide réfrigérant convenable, et- lorsqu'il s'agit d'une car- casse en acier intérieurement garnie-à être monté sur un mandrin réfrigéré à l'eau. Au lieu du mandrin réfrigéré à l'eau on peut se servir également d'un dispositif support fixant le coussinet en quelques points et réfrigérant la surface intérieure décou- verte, pendant tout le processus, de l'intérieur, par projection d'eau ou d'un autre agent réfrigérant.
Le mandrin réfrigéré à l'eau, ou l'autre dispositif de fixation, proposé suivant la présente invention permet de faire tourner le coussinet compound autour de son axe longitudinal. Le chauffage à la température de trempe est effectué à la surface à tremper, chaque fois peu au-dessus de l'endroit d'immersion dans l'eau, à l'aide d'un brûleur convenable à action très intense, le mieux au moyen d'un chalumeau à souder, s'étendant sur tout la largeur de la zone à tremper, et ceci de manière que, après un court chauffage de la surface, l'endroit chauffé soit immergé dans l'eau et brusquement refroidi par la rotation du mandrin réfrigérant avec le coussinet, avant que la chaleur de réchauffage n'ait atteint (à un degré nuisible), à travers la carcasse en acier,
l'endroit où cette dernière se joint à la garniture. La réfrigération de la couche de garniture par le mandrin refrigé à l'eau, ou par projection directe du liquide réfrigérant contre la surface intérieure, contribue à maintenir la couche de garniture à une température relativement basse pendant ce processus. Par le chauffage exécuté directement au-dessus du niveau du liquide réfrigérant on évite que les zones déjà trempées par ce procédé de rotation continue ne s'adoucissent de nouveau, - puisqu'elles se trouvent au-dessous du niveau liquide.
Dans le cas de coussi-
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nets constitués d'une seule pièce annulaire on procède, à l'endroit où se rencontrent, dans le procédé continu, le commencement et la fin de la trempe par refroidissement brusque, à une immersion du coussinet dans le liquide réfrigérant à une profondeur telle qu'il ne reste qu'une bande étroite exposée au chauffage au-dessus du niveau du' liquide réfrigérant, et on soumet la partie de la bande d'acier émergeant du.liquide réfrigérant, située du côtéqui ne doit pas subir de refroidissement brusque, à une réfrigération au moyen d'une crépine additionnelle, dirigée dans un sens opposé au sens de la rotation et agissant le mieux dans un sens tangentiel, en évitant ainsi un adoucissement de la zone déjà trempée.
Par un réglage convenable du brûleur et de la vitesse de rotation du coussinet à tremper, constitué par une seule pièce annulaire ou par un demi-coussinet , il est ainsi possible de tremper la surface en acier ou coussinet d'une manière continue.
Le présent procédé est applicable par analogie aux coussinets garnis du côté extérieur et destinés à être trempés à la surface intérieure, le dispositif d,e fixation réfrigéré à l'eau étant prévu dans.ce cas d'une manière convenable du côté extérieur et le dispositif de chauffage du côté intérieur du coussinet.
Sur les figures la et lb du dessin, annexé A désigne un récipient contenant un liquide réfrigérant B; C, le mandrin de fixation ou de serrage réfrigéré à l'eau et monté en J; D, les mâchoires de serrage ou de fixation; E, l'entrée, respectivement la sortie, de l'eau de réfrigération dans le mandrin de serrage et hors de celui-ci; F, le demi-coussinet , avec garniture intérieure; G, le brûleur à gaz ou le chalumeaux souder ; H, la manivelle ou la commande mécanique.
La figure 2 représente schématiquement un mandrin de fixation à trois ou à plusieurs pointes à guidage élastique.
Dans cette figure A désigne le coussinet constitué d'une seule pièce annulaire avec garniture intérieure; B, un arbre rotatif à double paroi; conduisant l'eau de réfrigération qui alimente les trois ou plusieurs crépines E ; C, les pointes de fixation qui pressent sous l'influence de ressorts D contre la surface intérieure du coussinet en retenant ainsi ce dernier en position; G, le brûleur et F une crépine additionnelle à liquide réfrigérant, qui entrave la propagation de la zone de chauffage du côté qui ne doit pas subir de refroidissement brusque.
Ce jet réfrigérant est dirigé utilement tangentiellement par rapport au sens de rotation, pour ne pas influencer la zone de chauffage. La crépine additionnelle, destinée à diminuer la zone de chauffage, peut être prévue, en cas de besoin, aussi dans le dispositif suivant la figure 1. Cet appareil est alors convenablement monté dans le récipient réfrigérant suivant les figures la et lb.
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