BE357518A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Soupape pour moteurs à   explosion   et procédé pour sa fabrication 
Les soupapes pour moteurs à explosions ou à combustion interne en usage actuellement sont   @   constituées d'une seule pièce en une matière à hautes caractéristiques, nécessaire seulement pour la   tête   de soupape,représentée généralement par de l'acier à pourcentage élevé de nickel au au   nickelchrome   ,qui est très dur ot exige du temps et de la force pour le travail mécanique,est de   traitement   difficile à chaud si on doit le refouler ou   emboutir,car   il perd facilement ses caractéristiques si on dépasse pendant le travail des limites de températures déterminées et toujours très étroites nécessaires pour le hon forgeage. 



   On a cherché à réduire le coût considérable des soupapes dû à l'emploi total de cet acier à   caractéristiques   élevées et à la durée et aux frais entraînés par le travail en fabriquant les soupapes par refoulage sur des machines électriques spéciales à partir d'une barre d'acier à hautes 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 caractéristiques,que l'on chauffe par effet Joule et on refoule de façon à former un renflement duquel on obtient, par estampage,la tête de la soupape. Ce mode de fabrication, bien qu'économique, n'est pas convenable parce que le métal brûle souvent à l'endroit le plus dangereux pour les   ruptures   de la soupape, c'est-à-dire dans la section d'attache de la tête à la   tige,à   cause du réchauffement local excessif.

   Il y a ainsi de nombreux rebuts sans la garantie que le métal n'ait pas perdu ses caractéristiques à cause du   réchauffe-   ment excessif ou parfois insuffisant,pendant le refoulage, car il est pratiquement impossible de régler et contrôler avec sûreté la température de travail. 



   Cette invention permet d'éliminer tous les inconvénients ci-dessus et d'obtenir des soupapes lesquelles,à parité de métal employé pour la constitution de la tête,sont la plus économiques,résistantes et sures. 



     . L'invention   est caractérisée en ce que la tête de soupape est faite d'une matière différente de la tige et précisément d'un métal à hautes caractériques, tandis que la tige est constituée en un métal moins coûteux,moins du r et loins résistant, c'est-à-dire tel qu'il est suffisant pour le travail auquel il est destiné,limité simplement au   glissement,   dans le guide.Suivant l'invention, l'extrémité de la tige est forcée etélargie dans la tête, ce qui   consti-   tue l'autre caractéristique et permet d'obtenir une union parfaite des deux matières par estampage à chaud. 



   Le   procède   consiste en ce que l'on introduit l'extrémité parfaitement nettoyée de la barrette destinéeà former la tige desoupape dans une cavité   dylindrique   à cul-de-sac et de dimensions correspondantes,de sorte à exiger une introduction forcée,d'un petit cylindre d'acier à hautes   caractéristiques,destiné   à former la tête de la soupape, 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 On chiffe alors l'extrémité de la barre foreée dans 
 EMI3.1 
 le cylindre, jusqu'à ce que ce donier a atteint lU1,:" );c.!pe- rature,que l'on choisit en général égale à celle   correspondtnt   à la limite inférieure de bon forgeage pour la matière dont il est   constitue;

  on   amène alors les parties ainsi unies sous une presse à estamper, par laquelle on obtient en une seule opération d'estampage, la tête finie ayant la forme définitive   voulue.Il   ne restera plus qu' à effectuer le finissage de la soupape,soit la rectification   du   siège et de la tige,la taille de la fente à l'extrémité de celle-ci pour la   clavette,etc.   



   Comme métal pour la tige,on utilise par   ex.une   barre tréfilée d'acier à petit pourcentage de nickel et   pôur   la tête,une barre de plus grand diamètre d'acier à haut teneur de nickel ou au nickel-chrome,de laquelle on découpe les cylindres de la longueur nécessaires,que l'on pourvoit du trou à cul de sad,pour l'introduction forcée de l'extrémité de la tige. pendant l'estampage à chaud sous pression,les fibres du métal du cylindre s'étendent,se disposant parallèlement aux surfaces externes de la tête de la soupape dans la zone où celle ci est soumise aux efforts plus considérables;en outre,la tige s'élargit   dams   la section introduite dans le cylindre,dont elle suit les déformations,formant un vrai encastrement avec continuité absolue de l'union des deux métaux. 



   Il est conseillable d'employer pour la tige une matiè- re ayant un coefficient de dilatation non inférieur à celui de la matière employée pour la tête. 



     Bn   variant les dimensions du   cylindre, on   pourra obtenir des formes différentes d'encastrement suivant la forme,les applications et les exigenees du type de soupape 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 en question, 
Le dessin   oi-jount   montre, à titre d'exemple,quelques formes d'exécution de soupapes suivant l'invention. 



   Les   fleures   1 et 2 montrent les deux parties   destinées   à former la tête et la tige,respectivement,avant l'estampage etaprès. 



   Les figures 3 et 4 sont des vues semblables d'une forme modifiée. 



   Les figures 5 et 6 montrent une autre variante. 



   Les   ftes   des   soupapes,indiquées   aux figures 2,4 et 6   sot   obtenues par estampage dans leur forme définitive, apres quoi elles n'exigent plus qu'une simple rectification de la surface du siège. 



   1 indique la barre destinée à former la tige,dont l'ex- trémité l'est introduite dans un trou de dimensions égales prévu dans le cylindre 2 d'acier à hautes caractéristiques. 



   On découpe convenablement,le cylindre 2 d'une barre de diamètre égal. 



   . par l'estampage successif au   réchauffement,les   parties prennent la forme .indiquée en coupe à la   fig.2;le   cylindre 2 prend la forme 2a (le la tête et l'extrémité 1' prend la la   @   forme élargie présentant une espèce de tête renflée en- castrée dans la tête de   soupape.

   La.   surface d'union entre les deux parties se termine normalement environ à la surface de raccord de la tête de soupape à la tige et ne représente pas one discontinuité,car il se vérifie en ce point,one espèce   de   soudure des matières dont les deux pièces sont constituées, 
A la variante des figures 3 et 4,pour obtenir une sou- pape du type à surface supérieure pourvue de cavité 2a', on donne une forme cônique Eu fond du trou du   cylindre 3     (fig3)   correspondant à une   cavité   1" de l'extrémité 1' de la tige 1 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 
A la variante des figures 5 et 6,le cylindre 2 est muni inférieurement d'un renflement ou fond arrondi   2',

  tandis   que le cul de sac dans lequel on introduit la tige 1 de la soupape se termine par une partie concave 2" faite conique . 



   Suivant ce mode d'exéoution,l'opération d'estampage s'effectue dans des conditions particulièrement avantageuses et le   matai   du cylindre est refoulé inférieurement et se répand sur une zone plus ample que dans les cas précédents renforçant la structure de la soupape. 



   Il a 
Il est entendu qu'en variant la forme du cylindre 2 et son encastrement initial avec la tige,on peut obtenir un encastrement final de la soupape après estampage de toute forme voulue. 



   Le système indiqué pour les soupapes pourra être employé utilement pour d'autres objets,tels que par exemple les tiges -poussoirs des moteurs,dont une partie seulement est soumise à des efforts considérables pendant le travail,le métal à hautes caractéristiques et plus coûteux étant réduit à cette partie.

Claims (1)

1. RESUME 1. Soupape pour moteurs à explosions ou combustion inter- ne,caractérisée en ce que la tête de soupape est constituée d'une matière à hautes caractéristiques requises par le travail auquel elle est destinée,tandis que la tige est constituée d'une matière différente,moins résistante et. telle que requise par le travail auquel la tige est destinée, l'extrémité de la tige pénétrant à l'intérieur de la tête de soupape par son extrémité élargie et se terminant par une espèce de tête,de sorte à forme run encastrement sans discontinuité dans la surface de séparation des deux métaux grâce µ une sorte de soudure produite entre les mêmes.

   Cette soupape pour moteurs à explosions ou combustion interne peut être caractérisée en outre,par les points <Desc/Clms Page number 6> suivants,ensemble ou,séparément: a) la surface limite entre la matière de la tige et celle de la tête se termine normalementou presque à la surface courbe de raccord de la tête à la tige proprement dite; b) la matière employée pour la tige a un coefficient de dilatation supérieure ou égale à celle constituant la tête;

   c) on introduit l'extrémité soigneusement nettoyée de la barrette destinée à former la tige de soupape dans un trou à cul-de-sac de dimensions substantiellement égale. prévu dans un cylindre de plus grand diamètre constitué de la matière à hautes caractéristiques destinée à former la tête;on chauffe à la température correspondant environ à celle minima pour le bon forgeage l'extrémité de la barrette forcée dans le cylindre, et on estampe sous une presse de sorte à obtenir la forme voulue pour la tête de soupape avec encastrement entre les deux matières de la tête et de la tige comme indiqué sous 1; d) le fond du trou prévu dans le cylindre destiné à former la tête est en plan ou concave ou convexe,et de forme conique correspondant à l'extrémité de la barrette à introduire dans le trou;

   e) une extrémité du cylindre (2) peut être convenable- ment arrondie.