<Desc/Clms Page number 1>
BREVET D'INTENTION " PROCEDE DE FABRICATION DE COUSSINETS "
La présente invention est relative à la fabrica- tion de coussinets et vise plus particulièrement un nouveau procédé de fabrication de coussinets lisses , autres que les coussinets à billes ou à rouleaux.
En général, les logements dans lesquels sont placés les coussinets sont des pièces coulées et'la matière constituant les coussinets qui peut être du métal anti- friction ,est coulée contre ce logement , ce procédé étant coûteux du fait que le métal anti-friction doit avoir une épaisseur considérable par suite des irrégularités de la surface coulée du logement et aussi du fait que les loge- ments ont, parfois, des dimensions relativement grandes et c'est une opération coûteuse et difficile que de les mettre en position en vue de les garnir de métal anti- friction.
La couche épaisse de métal anti-friction , dans ces coussinets utilisés jusqu'ici , donne lieu également à critique du fait, que le métal anti-friction est mou et
<Desc/Clms Page number 2>
qu'une couche épaisse est sujette à déformation sous l'ac- tion de la pression radiale plus facilement qu'une garni- turemince en métal anti-friction soutenue par une subs- tance dure.
Un second procédé connu qui a remplacé dans une grande mesure le procédé de coulée ci-dessus mentionné, dans l'industrie des coussinets , consiste à garnir une couche épaisse de laiton avec du métal anti-friction mais le coussinet résultant est très coûteux du fait du prix du laiton. On a constaté que de l'acier peut être garni avec du métal anti-friction ou du bronze et que l'épaisseur de l'acier, par comparaison avec celle du laiton, peut être sensiblement réduite. Le coussinet qui en résulte est très bon marché de fabrication en ce qui concerne les matières, mais le problème consiste à savoir comment relier ces deux métaux qui ont des propriétés si différentes , de façon que le coût de cette liaison plus le coût des matières soit inférieur au coût total d'un logement garni ou d'un coussi- net garni porté par du laiton.
On a constaté selon l'in- vention que, soit du bronze, soit du métal anti-friction , soit toute autre matière à coussinet appropriée , sous forme de bandes peut être réunie à l'acier et que cette épaisseur du métal anti-friction ou matière à coussinet équivalente peut être sensiblement réduite et que ce coussinet a une plus grande longévité qu'un coussinet épais coulé et que, dans le cas d'un remplacement, le prix n'est qu'une frac- tion de ce qu'il serait dans les conditions antérieures.
Une autre objection d'importance lors du rempla- cement par coulée de coussinets usés est que l'opération
<Desc/Clms Page number 3>
de coulée s'effectuant dans de petits ateliers, sous toutes sortes de conditions , donnent des garnitures de coussinets dont la structure est loin d'être uniforme par comparaison avec une garniture faite à l'usine dans des conditions de surveillance et où le coussinet a une structure juste de la nature désirée. Ceci se voit lorsque l'on prend le coussi- net principal d'une automobile , par exemple qui est géné- ralement coulé dans le bloc. Si ce coussinet est usé, le bloc doit être retiré et le vieux métal anti-friction enlevé, puis le logement du coussinet reçoit du métal anti-friction par coulée.
En appliquant les coussinets à paroi mince selon l'invention , on évite tout ce travail et le coût de la matière est moindre puisqu'une partie de l'espace qui a été précédemment occupée par le métal anti-friction , qui est une matière très coûteuse , est maintenant pris par l'acier. L'indication de l'application du coussinet selon l'invention à une automobile n'est donnée qu'à titre d'exemple et il est bien entendu que l'application de ces coussinets n'est pas limitée à l'au- tomobile.
Selon la présente invention , on a cherché à réaliser un moyen pour garnir d'étain une bande d'acier, et pour superposer une couche de métal anti-friction sur la surface étamée supérieure de l'acier, cette couche de métal anti-friction étant versée de telle façon qu'il n'est pas nécessaire d'avoir des moyens mécaniques supplémentaires pour effectuer une compression ou pour former une bande complexe. En d'autres termes, le but de l'invention est d'éviter le coût de la compression de la matière de garnis- sage du coussinet sur une matière de support . Dans ce qui
<Desc/Clms Page number 4>
précède, on a utilisé les mots "acier" , "métal anti- friction" et "étain" , mais évidemment d'autres métaux ayant les mêmes caractéristiques peuvent être utilisés à la place de ceux-ci lorsque ce remplacement est néces- saire.
Par exemple, le bronze peut être utilisé à la place du métal anti-friction , lorsque les besoins particuliers du travail permettent l'emploi du bronze.
D'autres avantages et particularités de l'inven- tion ressortiront de la description qui va être faite à titre d'exemple d'un procédé , d'un produit et d'un méca- nisme qui constituent une des nombreuses applications du principe de l'invention. Cette description est faite en se référant au dessin annexé dans lequel :
La figure 1 est une coupe verticale représentant un appareil pour la mise en oeuvre de l'invention ,
La figure 2 est une vue en plan en regardant par-dessus l'espace de coulée représenté sur la figure 1.
La figure 3 est une coupe longitudinale verticale d'une variante de l'appareil.
La figure 4 est une vue en plan de l'appareil de la figure 3 , lorsque l'on regarde de l'intérieur de la chambre représentée sur la figure 1.
La figure 5 est une coupe longitudinale, par le centre, d'une autre variante de l'appareil et
La figure 6 est une vue en plan de l'appareil de la figure5.
En se reportant à la figure 1 , on voit une bande de métal 1 qui est amenée dans un récipient 10. La bande 1 peut être rendue rugueuse ou traitée autrement de façon à
<Desc/Clms Page number 5>
assurer la fixation de l'étain sur celle-ci , mais en général cette opération n'est pas nécessaire. Cette bande passe sur un rouleau fou 12 et descend dans le bain d'étain 11 où elle porte contre un autre rouleau 23 qui est immergé dans l'étain et qui oblige la bande à descendre à une profondeur à laquelle la surface supérieure reçoit une couche d'étain uniforme.
Deux frotteurs sont montés entre le rouleau immergé et le rouleau fou 13 et ces frotteurs comportent des supports 4 et 5 dans lesquels sont pris des feutres 6 et 1 respectivement, ces frotteurs ser- vant à lisser le revêtement d'étain et à enlever l'étain en excès. On remarquera que l'angle que fait la bande entre le rouleau immergé 23 et les deux rouleaux fous 12 et 13 est plutôt aigu pour un appareil servant à traiter une bande de métal mais le dessin est forcément limité et il ne montre que le principe de l'invention seulement.
En pratique, on a obtenu de meilleurs résultats en augmen- tant l'angle compris entre les trois rouleaux car l'aug- mentation de cet angle permet à la surface supérieure de la bande d'acier 1 de prendre proportionnellement plus d'étain. La bande 1 , avec son revêtement 2 , passe alors sur le rouleau fou 13 qui peut provoquer l'enlèvement d'une certaine partie de l'étain sur la surface inférieure, mais ceci est sans importance du fait que le métal anti-friction est fixé sur la surface supérieure. Néanmoins, une couche minime adhère encore à la surface inférieure et ceci est tout à fait à souhaiter car une couche de ce genre
<Desc/Clms Page number 6>
empêche effectivement la formation de rouille qui se forme très rapidement lorsque l'acier est chauffé à des tempéra- tures élevées.
Très près du bain d'étain se trouve une chancre de chauffage 14 , avec entrée 25 par laquelle passe la bande. En une partie intermédiaire de la chambre de chauffage , on voit un espace servant à la coulée , espace constitué par un étranglement vertical 19 , des parties verticales transversales 16 et 35 et des côtés longitudinaux verticaux 20 et 21 . La partie verticale étranglée 19 de la cloison 35 vient graduellement se raccorder à une surface horizontale constituant une ouverture de calibrage 29 en combinaison avec la partie inférieure 15 de l'espace de coulée, cette partie 15 comportant des bords recour- bés vers le bas 8 et 9 de façon à offrir moins de résistance au passage de la bande sur celle-ci .
Directement au-dessus de l'étranglement 19 , on voit une poche 17 qui bascule autour d'un axe 50 et d'où une charge de métal anti-friction fondu 18 descend dans l'étranglement de coulée. Cette poche peut être alimentée par une ouverture ( non représentée) ménagée dans la partie horizontale supérieure 30 de la chambre de chauffage 14 , ou bien la poche peut avoir un bec se prolongeant horizontalement de sorte qu'elle peut être alimentée par le côté vertical extérieur. Le contour de l'intérieur de l'espace de coulée , c'est-à-dire la partie courbe allant de 19 à 29, coopère avec le passage de la bande pour mettre le métal anti-fr iction fondu sui- vant une couche uniforme et la dimension de cette couche peut être réglée en faisant monter ou descendre
<Desc/Clms Page number 7>
la cloison 35 .
Cette mise en place s'effectuant au moyen de la vis de réglage 22 qui est fixée à la cloison 35 et qui se visse dans un bras transversal 51 . La cloison 35 est bloquée dans la position voulue au moyen d'un écrou de blocage qui empêche la rotation de la tige filetée 22 et, en conséquence, le mouvement de la cloison 35 . L'arbre 22 est surmonté d'un volant 36 de façon à permettre le réglage facile de l'ouverture de calibrage . Tout le méca- nisme de réglage et la cloison 35 sont portés par le bras transversal 51 qui , à son tour, est porté par des mon- tants reposant sur les côtés 20 et 21, ces montants étant maintenus en place par des boulons 37 et 38 .
Les épaule- ments , dont un est représenté en 39 , ménagés aux extré- mités de la cloison 35 maintiennent cette cloison dans un plan vertical du fait qu'ils viennent en prise dans des rainures 52 et , par suite, l'ouverture de calibrage 29 est toujours maintenue rigoureusement horizontale. Ces épaulements descendent depuis la partie supérieure jusqu'à à peu près mi-hauteur et il en est de même des rainures 52 , cette disposition permettant le réglage entre des limites éloignées , mais empêchant toute possibilité de perte de métal anti-friction , ce qui aurait lieu si les épaulements et les rainures s'étendaient sur toute la longueur.
Le procédé perfectionné de fabrication de cous- sinets consiste à faire passer une bande de métal de support , telle que de l'acier, dans le bain d'étamage où les surfaces de l'acier sont enduites d'étain , l'excès étant enlevé et la surface supérieure du revêtement d'étain étant lissée, après quoi la bande enduite est introduite
<Desc/Clms Page number 8>
dans une chambre de chauffage qui sert à maintenir la bande à une température relativement constante et empêche celle-ci d'être oxydée de façon sensible avant l'applica- tion du deuxième métal.
Lorsque cette bande passe dans l'espace de coulée placé dans cette chambre de chauffage, cet espace ou boite de coulée contient une réserve de métal fondu qui augmente encore la température de la bande de support et , en même temps, applique le métal à coussinet fondu sur la surface supérieure de celle-ci.
Le métal à coussinet fondu s'unit facilement à la surface de l'étain de la bande, dans ces conditions, avec une liaison uniforme et complexe entre les deux métaux. La bande complexe qui est ainsi faite est alorsretirée du réservoir de métal fondu et de la boite de coulée, tandis que l'ouverture par laquelle la bande complexe sort déter- mine approximativement l'épaisseur du métal à coussinet appliqué et sert également à lisser la surface de celui-ci.
Le même procédé général décrit ci-dessus peut être réalisé, sans modifier sensiblement la nature de la bande obtenue , au moyen de l'appareil décritet représenté sur les figures 3 et 4 dans lequel la principale différence consiste dans le fait qu'il est prévu une ouverture de coulée supplémentaire Ici , ayant sensiblementla même disposition générale que celle décrite ci-dessus, mais ser- vant, avec sa poche de coulée 102 , à appliquer de l'étain fondu sur la surface de la bande 103 avant que la bande étamée passe sous la boite de coulée 105 pour y appliquer le métal anti-friction fondu ou autre métal à coussinet.
Dans cette forme d'appareil, le réservoir à étain et le réservoir à anti-friction sont enfermés dans une chambre
<Desc/Clms Page number 9>
de chauffage unique 106 , maintenant à une température sensiblement constante la bande d'acier pendant qu'elle est soumise aux opérations d'application de l'étain et du métal anti-friction et qui empêche également ou réduit au minimum l'oxydation de l'une ou de l'autre des deux substances fondues.
Dans le type d'appareil décrit en dernier lieu, l'ouverture de sortie 107 de la boite de coulée 105 diminue graduellement dans le sens vertical , produisant un tassement graduel et un lissement de la couche de métal anti-friction appliquée sur la bande étamée dans le réser- voir 105 . De même , l'ouverture 108 , à l'extrémité de sortie du bain d' étamage , est également étrécie de façon à donner une ouverture allant graduellement en se rétrécissant ,, par laquelle passe la bande étamée, ce qui donne le même effet pour le revêtement d'étain que celui qui a été décrit pour le revêtement du métal anti-friction.
Le garnissage en étain peut également se faire sur la bande d'acier par le procédé et l'appareil représentés sur la figure 5 dans laquelle une bande d'étain ou de soudure 110 est superposée à la bande d'acier 111 , après quoi les bandes superposées sont chauffées dans une chambre de chauffage relativement fermée 112 , à une température approchant , sans l'atteindre , le point de fusion de la soudure.
Les bandes chauffées superposées passent alors directement dans un réservoir à métal anti-friction 120 du type déjà décrit et, par passage dans ce réservoir, les deux bandes sont amenées sensiblement à la température du métal anti-friction , ce qui est une condition nécessaire pour assurer la fixation du métal anti-friction sur l'acier,
<Desc/Clms Page number 10>
à l'aide du revêtement de soudure ou d'étain placé sur l'acier. L'extrémité de sortie 121 du réservoir 120 comporte un passage allant graduellement en se rétré- cissant , du type déjà mentionné, afin de tasser et de lisser la couche du métal anti-friction appliquée sur la surface de l'étain.
Le procédé selon l'invention , suivant ces différentes variantes décrites ci-dessus, consiste, dans tous les cas, dans le fait que l'on applique , d'abord, soit un revêtement d'une matière protectrice servant de soudure, telle que de l'étain ,sur la surface supérieure de la bande d'acier, soit que l'on place sur celle-ci une bande de soudure ou de matière analogue , que l'on chauffe de façon intermédiaire cette ou ces bandes à une température voisine du point de fusion de la matière de soudure dans des conditions tendant à empêcher son oxyda- tion , que l'on fait ensuite passer la matière dans un réservoir de métal anti-friction fondu servant à appliquer du métal anti-friction , en excès par rapport à ce qui est nécessaire, sur la surface de la bande, que l'on enlève ensuite la bande portant la couche de métal anti-friction qui est liée ,
après quoi, on découpe et on conforme la bande complexe ainsi formée pour faire les différents types de coussinets ou de demi-coussinets désirés. La présente invention donne un procédé relativement peu coû- teux de fabrication d'une bande complexe ou bi-métallique, consistant en une bande de support ayant une résistance à la traction élevée et de faible prix et en une garniture, rapportée sur cette bande, faite en une substance à coussi- net quelconque désirée, cette fabrication se faisant de
<Desc/Clms Page number 11>
façon continue. La bande complexe qui est ainsi formée est un produit relativement peu coûteux, susceptible d'être usiné ultérieurement pour former n'importe quel type de coussinet.