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Monsieur Ernest. Neville, BRODERICK.
La présente invention est relative à des segments depistons et aux procédés de moulage xxx de segments de pistons, pour moteurs à combustion interne et elle a pour objet la production d'un sèment d'une grande élastique possédant une surface d'usure ne comportant pas de portion d'une dureté suffisante pour ovaliser le cylindre ou en produire une usure excessu
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segments de pistons en préparant une pièce moulée tubu* laire en fer , légèrement plus molle que le métal ayant servi au moulage du cylindre l'intérieur de la pièce moulée est ensuite perforée et la surface extérieure tournée ;
on découpe ensuite le tube ainsi produit en sections étroites qui sont alors meulées , coupées sur un côté en vue de permettre la dilatation et la con- traction et conformées pour N'ajuster sur le cylindre lorsqu'elles sont en position. Ces sections ou segments sont si facilement tordis par des mécaniciens peu soi- gneux ou peu habiles, alors que ces segments sont en place dans les raînures du piston, qu'il est devenu de pratique courante dans la fabrication de segments de valeur plus élevée,de fondre séparément chaque seg- ment ,en vue d'obtenir de meilleures pièces moulées et des segments d'une plus grandi élasticité
Lorsqu'on fabrique ,à la manière habituelle, une pièce moulée petite et légère ,il y a une surface extérieure qui, étant donné son refroidissement trop rapide dans le moule, est très dure ,
et à moins que cet te portion durcie soit complètement enlevée,il se pro- duira un endroit ,dans le segment ,plus dur que le cy- lindre et ceci aura pour effet de rayer la paroi cy lindrique . Si la surface qui a fait prise instantané** ment est complètement enlevée, le segment n'est plus très élastique ou très peu plus élastique qu'un seg- ment fabriqué en découpant des serions dans un tube, comme il a été indiqué ci-dessus
L'inventeur se propose de bénéficier de tous les avantages du segment Moulé individuellement ,tout en évitant ses inconvénients , en produisant la forme
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-." de la pièce moulée brute dans des eQnd1t1o1 telles
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que lorsque le segment est terminé, 1 ouzl7ace d'usure ne contiendra pas de portion detre le restant du se , <is::3 ment possédant toutefois une surface dure et forte- ment élastique, le rendant beaucoup plus élastique qu'- un segment établi par les procédés habituels .
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four obtenir ce résultat ,on d&nn@ à la péri phérie extérieure de la pièce moulée uns largeur beau* coup plus grande que la portion 1ntér1e'Wr@ et le diamè...
tre de la pièce moulée est plus $rand que eelui du se* ment terminé, de telle sorte que lors quelles faoe1até- raies sont rendues parallèles.et que la irseaf érence extérieure a été par tournage ramenée à la dimension convenable, toute la portion extérieure ayant subi
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une trempe glacée ,et durct1e. sera enlv#J de la surfs ce d'usure du segment tandis que les faeeg latérales et la circonférence intérieure retiendront une couche superficielle de métal ayant subi une trompe glacée, durcie et élastique ,qui agira comme un ressort pour rendre le segment plus élastique et moins facilement
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déformé que ceux ne possédant pas une telle surf ace Sur le dessin annexé 8 Les figures 1 et 2 sont reopectîvement une vue en plan et une coupe diamétrale de la pièce moulée.
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Les figures 3 eut sont respectivement une vue en plan et une section diamétrale du segment termina
La figure 6 est une coupe @, plue grande échelle de la forme préférée de la pièce moulée ,
La figure 6 est une section indiquant le contour après enlèvement de la première portion de la
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matière en excès *,
La figure 7 est une coupe montrant la réparti- tion de la matière dans le segment terminé
Les figures 8 et ' sont des coupes de strcyu- res modifiées montrant d'autres modes de réalisation de la même invention :
et
Lafigure 10 est une coupe d'un fragment d'une autre forme d'ébauche , .Dans la forme représentée sur les figures 5, 6 et 7 montrant successivement les phases de la fabri- cation,la pièce moulée destinée à l'obtention du segment est établie avec la circonférence extérieure ,d'une largeur plus grande,pu 1* addition de portions annulaires 10,10 .faisant saillie latéralement suffisamment loin de chaque coté pour contenir la couche extérieure de métal ayant subi une trempe glacée, indiqué en 11 par des hachures plus serrées ,au-delà du plan passant par le côté du segment terminéLa pièce moulée est également suffisamment plus grande,en diamètre,
par rap port au segment terminée pour que l'enlèvement de la cir- conférence extérieure en réduisant la pièce moulée au diamètre du segment $ produira l'enlèvement de toute la portion ayant subi la trempe glacée appartenant à la surface d'usure Après enlèvement de l'excès de métal de la circonférence extérieure et des cotés des bords extérieurs ,une petite portion seulement du métal à trempe glacée sera enlevée de la circonférence in- térieure et de la portion intérieure des faces latérales lors du meulage de finissage, ainsi qu'il est indiqué
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par le petit espace qui se trouve entre,
Sa 2ne en traits mixtes et la coupe sur la figure 1 Il y a lieu de comprendre toutefois que les dimensions repré- sentées sont grandement exagérées
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La portion intérieure 18 de la plèce moulée ne contient pas du tout de métal durci sur les snrfaces extérieures de la pièce moulée $ et en établissant le contour comme il est représenté sur la figure 6 81'en* lèvement des portions 10 en saillie au-delà des plans des côtés du segment ,laissera l'intérieur mou exposé de chaque côté sur une courte distance à partir de la circonférence extérieure comme il est indiqué en 13,
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pendant que le découpage de la c1:
rccnf ézoe1!2ce extérieure pour réduire l'ébauche au diamètre du segment ,laissera une surface d'usure molle 14 , Dame ces conditions, au
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1iw et à mesure que le segment s'use,il peut aire ré duit à un diamètre tel que son remplacement ne sera pas nécessité avant que soient atteintes les portions
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dures 11 laissées sur le coté #}"#,, La portion durcie en forme d'U laissée
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comme surface de ta circonférence istéî'ie#1 et de la portion interne des cotée,
agit comme un organe faisant
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ressort pour fournir 1*'élasticité suffisante pour main"- tenir le segment en contact convenable avec le cylindre
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et pour l'exiger à reprendre son contour alroulaire après avoir subi une torsion
Les lignes mixtes sur les figurera 8 et 9,
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àndtquent d'autres sections qu'on peut employer pour produire différentes répartitions des portions durcies
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laissées dans le segment terminé Avec les o8tés droits, comme le représente la figure 8,on notera qu'il y aura
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moins de métal à trempe glacée que lorsque les cotes sont incurvés comme dans la figure 9.
On peut évidemment employer d'autres sections transversales semblables, les caractéristiques essentielles dans chaque cas con- aistant dans l'excès de métal de chaque coté et dans le diamètre plus grand de la pièce moulée par rapport au segment terminé, afin d'assurer que tout le métal de dureté indésirable puisse être enlevé de la périphérie extérieure et vers l'intérieur à partir des bords, tout en laissant une portion formant -ressort ,en forme d'U à trempe glacée, s'étendant vers l'extérieur à partir de la circonférence interne
Dans la forme d'ébauche représentée sur la figure 10, un cylindre 14 est moulé avec une série de canaux internes 15 ,
la surface interne du cylindre et des canaux étant à trempe glacée pendant le moulage
Le cylindre est découpé en sections,les coupes étant faites dans le plan du fond de canaux et les ébauches de segmentssont alors terminées comme dans les cas où les ébauches sont moulées séparément par 1* enlèvement de la circonférence extérieure jusqu'à un point au-des- sous de la portion durcie ,et par l'enlèvement d'une quantité relativement petite des cotes et de la circon- f érence interne ,
comme il est indiqué en 17 par des xxxxxx lignes pointillé** La couche superficielle du* re est indiquée par le nombre 11 dans cette figure et par le revêtement à hachures plus serrées
Il a été déjà proposé de former des segments de pistons ayant sur la périphérie une face en matière antifriction d'une composition différant de celle cons tituant le corps du segment ,tandis que les segments fa-
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briqués par le procédé faisant lîobâlet de la pré-sentie -'T '<- invention,ent toutes leurs portions produites con!'ur- remment ,en produisant an arpaagement léculaîre c1J&rliil marnent du segment .sIx evee une des zones ayant une du- reté moindre que celle du cylindre avec lequel le seg- ment doit être employé ,
et une autre zone faisant corps avec la première et composée des marnes matières mais
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possédant la qualité dlune élasticité plus grande,par suite d'une différence dans ltarr ement moléculaire dit au refroidissement plus rapide de cette portion par suite de son contact direct avec les parois du moule
Pratiquement ,
toutes les pièces moulées métal** liques commerciales consistent en un mélange de divers ingrédients susceptibles d'arrangements moléculaires
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variables et la qua1\1té da produit terminé dépend de la manière suivant -laquelle ces divers arrangements se présentent au cours du procédé de f rication .La couche extérieure élastique formant la portion durcie en forme
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dU laissée pour former la smfaae de la circonférence interne et de la portion interne des côtés est composée de pratiquement les mêmes ingrédients chimiques que la matière formant la porcherie extérieure plus mille! la différence de dureté étant principalement due à la va riation dans l'arrangement moléculaire de la matière constituante ,
pendant que l'alliage fondu se durcit dans le moule ,