<Desc/Clms Page number 1>
Procédé et dispositif pour la fabrication de coussinets tubulaires composés coulés.
Dans les coussinets composés coulés dont le corps est fait en acier, il est connu de créer une liaison étroite entre le corps d'acier et le métal antifriction, par exemple le bronze au plomb, en laissant, à la coulée, le métal antifriction liquide dans un grand entonnoir surmontant le moule, parceque cela provoque un échauffement intense et prolongé du corps du coussinet. Cependant, ce procédé est lent et nécessite beaucoup de métal antifriction coûteux et difficile à obtenir, ce qui rend le procédé peu économique.
Un autre procédé connu pour fixer solidement le métal antifriction sur le corps d'acier consiste à recouvrir d'abord ce dernier d'un placage de cuivre sur lequel on coule
<Desc/Clms Page number 2>
ensuite le métal antifriction. Le placage de cuivre qui assure la liaison intime entre le corps et le métal coulé a l'inconvénient de coûter très cher.
On connait aussi un procédé de fabrication de coussinets composés coulés qui consiste à chauffer le coussinet d'acier à 1060 C et à y couler le métal antifriction chauffé au-delà de son point de fusion, à environ 1100 C, après quoi le coussinet ainsi préparé est rapidement refroidi à l'eau. Ce procédé a également de graves inconvénients, parce qu'avant la coulée du métal antifriction le coussinet d'acier doit être chauffé à une température dépassant 1000 C. Si on ne travaille pas en atmosphère inerte, ce qui est pratiquement impossible, l'oxydation de la surface du coussinet d'acier est inévitable. La couche d'oxyde empêche, comme on sait, la diffusion du métal antifriction dans celui du coussinet, de sorte qu'on ne peut compter sur une ferme adhérence du métal coulé sur l'acier du coussinet.
Tous ces inconvénients sont évités par l'invention qui est basée sur la constatation qu'une excellente adhérence entre le corps du coussinet et le métal antifriction s'obtient par l'emploi d'un corps tubulaire, par exemple d'un tube d'acier dans lequel on coule, à l'aide d'un noyau et sans chauffage préalable, une mince couche de métal antifriction, par exemple de bronze au plomb, après quoi seulement on procède à un chauffage intense de courte durée:qui, en dépassant la température de fusion du métal antifriction, provoque la diffusion de celui-ci dans le corps du coussinet. Le chauffage peut s'effectuer, par exemple, au moyen de courant électrique de haute fréquence.
On peut aussi chauffer au gaz. Dans tous les cas il est utile de refroidir rapidemant le coussinet chaud, par exemple en l'aspergeant d'eau.
<Desc/Clms Page number 3>
Le nouveau procédé a ceci de particulier que le coussinet d'acier n'est pas préchauffé; de ce fait, la mince couche de métal antifriction coulé dans le coussinet ne dif- fuse pas dans l'acier de celui-ci, mais, au contraire, se refroidit plus rapidement à la surface froide de l'acier et empêche l'oxydation de ce dernier. Une oxydation ultérieure ne peut se produire non plus pendant le réchauffement rapide du coussinet destiné à causer la diffusion entre le métal antifriction et le corps d'acier.
Le nouveau procédé sera décrit ci-après avec référence au dessin annexé.
On coule, à l'aide d'un noyau de sable b, une mince couche de bronze au plomb c à l'intérieur d'un tube d'acier a qui est entouré, avec jeu, de deux .joues de cuivre f articulées à charnière en d et se fermant en e où elles sont isolées l'une de l'autre. Aux extrémités adjacentes iso- lées des joues de cuivre f sont raccordées les bornes d'ar- rivée de départ d'un circuit électrique g; de plus, chaque joue f est raccordée en h à une conduite d'eau qui alimente, par des conduits intérieurs, des tuyères 1 à la face interne des joues de cuivre.
Dès que la mince couche de bronze au plomb c est coulée entre le noyau b et le tube d'acier a., on entoure ce dernier, avec jeu, des deux joues de cuivre f et l'on fait passer un courant haute fréquence dans le circuit g et, par conséquent, dans les joues f. Ce courant désaimante très rapidement le corps d'acier et le porte, en quelques secondes, à une température au-dessus du point de fusion du métal anti- friction c De ce fait il se produit, entre le corps de support a et le métal antifriction c, une diffusion et un accrochage intime. Quand cet état est atteint, on coupe le courant et on asperge la surface extérieure du corps a d'eau arrivant par les conduites h et les orifices i. Le coussinet
<Desc/Clms Page number 4>
est ainsi refroidi et la liaison intime entre le corps de support et le métal coulé est rendue durable.
L'acier, qui est le premier à subir le refroidissement, se contracte for- tement et coince efficacement le métal antifriction.
On peut employer des tronçons de tube d'acier ayant la longueur des coussinets à fabriquer, les munir, en série, de noyaux appropriés et les amener, sur une bande transpor- teuse, sous un dispositif de coulée qui verse du bronze au plomb,en couche très mince, entre le corps d'acier et le noyau. Ensuite la bande transporteuse conduit les tronçons de tube à travers un four où les flammes du gaz de chauffage lèchent l'extérieur des tubes d'acier et portent ceux-ci, pour une courte durée, à une température supérieure au point de fusion du métal antifriction. Ceci amène, entre le corps de support et le métal antifriction, une diffusion qui as- 'sure, suivant sa durée, une liaison plus ou moins intime des deux parties du coussinet.
Les flammes peuvent être disposées dans le four et dirigées contre les corps d'acier qui passent, de telle façon qu'il y ait un chauffage régu- lier en chaque point de chaque tube d'acier.
En poursuivant leur mouvement sur la bande trans- porteuse, les corps chauffés peuvent arriver dans un bain d'huile froid. Le refroidissement rapide dans ce bain rend l'interpénétration entre le corps d'acier et le métal anti- friction encore plus durable, car le corps d'acier se ré- trécit en se refroidissant et enserre la garniture coulée de métal antifriction d'une façon particulièrement efficace.
Après le refroidissement on peut enlever les noyaux et parachever, de façon connue en soi, les tubes d'acier avev leur garniture,, pour en faire des coussinets finis.
Le coussinet fabriqué suivant le nouveau procédé ne nécessite qu'une très mince couche de métal antifriction et présente une répartition excellente.des cristaux, fa- vorisant les conditions de travail du coussinet qui, pour
<Desc/Clms Page number 5>
cette raison, se frète particulièrement bien à l'emploi dans des moteurs d'aviation.
REVENDICATIONS.
---------------------------- l.- Procédé de fabrication de coussinets tubulai- res composés coulés, caractérisé en ce qu'un corps d'acier de forme tubulaire, par exemple un tube d'acier, dans lequel une mince couche de métal antifriction, par exemple de bron- ze au plomb, a été coulée à l'aide d'un noyau, est soumis à un échauffement intense de courte durée qui, en atteignant une température supérieure au point de fusion du métal anti- friction, amène une diffusion entre ce dernier et le corps d'acier.
<Desc / Clms Page number 1>
Method and device for the manufacture of cast compound tubular bearings.
In cast compound bearings with a steel body, it is known to create a tight bond between the steel body and the anti-friction metal, for example lead bronze, leaving the liquid anti-friction metal on casting. in a large funnel on top of the mold, because this causes intense and prolonged heating of the pad body. However, this process is slow and requires a lot of expensive and difficult to obtain anti-friction metal, which makes the process uneconomical.
Another known method of securely fixing the antifriction metal to the steel body is to first cover the latter with a copper plating on which is cast.
<Desc / Clms Page number 2>
then the antifriction metal. The copper plating which provides the intimate bond between the body and the cast metal has the disadvantage of being very expensive.
There is also known a method of manufacturing cast compound bearings which consists of heating the steel bush to 1060 C and pouring the heated antifriction metal into it above its melting point, at about 1100 C, after which the bushing thus prepared is quickly cooled with water. This process also has serious drawbacks, because before the casting of the antifriction metal the steel pad must be heated to a temperature exceeding 1000 C. If one does not work in an inert atmosphere, which is practically impossible, the oxidation of the steel bearing surface is unavoidable. As is known, the oxide layer prevents diffusion of the antifriction metal into that of the bearing, so that firm adhesion of the cast metal to the steel of the bearing cannot be expected.
All these drawbacks are avoided by the invention which is based on the observation that an excellent adhesion between the body of the bearing and the anti-friction metal is obtained by the use of a tubular body, for example a tube of steel in which is poured, using a core and without prior heating, a thin layer of antifriction metal, for example lead bronze, after which only an intense heating of short duration is carried out: which, exceeding the melting temperature of the antifriction metal, causes the latter to diffuse into the body of the bearing. Heating can take place, for example, by means of high frequency electric current.
You can also heat with gas. In all cases it is useful to cool the hot pad quickly, for example by spraying it with water.
<Desc / Clms Page number 3>
The new process is special in that the steel bush is not preheated; therefore, the thin layer of antifriction metal cast in the bearing does not diffuse into the steel of the latter, but, on the contrary, cools more quickly on the cold surface of the steel and prevents oxidation of the last. Further oxidation also cannot occur during rapid heating of the pad intended to cause diffusion between the anti-friction metal and the steel body.
The new process will be described below with reference to the accompanying drawing.
Using a core of sand b, a thin layer of lead bronze c is cast inside a steel tube a which is surrounded, with clearance, by two hinged copper cheeks f hinged in d and closing in e where they are isolated from each other. At the adjacent insulated ends of the copper cheeks f are connected the input terminals of an electric circuit g; in addition, each cheek f is connected at h to a water pipe which supplies, through internal conduits, nozzles 1 on the internal face of the copper cheeks.
As soon as the thin lead bronze layer c is poured between the core b and the steel tube a., We surround the latter, with play, with the two copper cheeks f and pass a high frequency current through the circuit g and, consequently, in the cheeks f. This current demagnetizes very quickly the body of steel and brings it, in a few seconds, to a temperature above the melting point of the anti-friction metal c Hence it occurs between the support body a and the metal antifriction c, diffusion and intimate attachment. When this state is reached, the current is cut and the outer surface of the body a is sprayed with water arriving through the pipes h and the orifices i. The pad
<Desc / Clms Page number 4>
is thus cooled and the intimate bond between the support body and the cast metal is made durable.
The steel, which is the first to undergo cooling, contracts strongly and effectively jams the anti-friction metal.
It is possible to use sections of steel tube having the length of the bearings to be manufactured, to provide them, in series, with suitable cores and to bring them, on a conveyor belt, under a casting device which pours lead bronze, in a very thin layer, between the steel body and the core. Then the conveyor belt leads the tube sections through an oven where the flames of the heating gas lick the outside of the steel tubes and bring them, for a short time, to a temperature above the melting point of the metal. anti-friction. This brings about, between the support body and the anti-friction metal, a diffusion which ensures, depending on its duration, a more or less intimate connection of the two parts of the pad.
The flames can be arranged in the furnace and directed against the passing steel bodies, so that there is even heating at every point of each steel tube.
By continuing their movement on the conveyor belt, the heated bodies can arrive in a cold oil bath. The rapid cooling in this bath makes the interpenetration between the steel body and the anti-friction metal even more durable, as the steel body shrinks as it cools and encloses the cast anti-friction metal liner with a particularly effective way.
After cooling, the cores can be removed and the steel tubes with their lining can be finished, in a manner known per se, to make them into finished bearings.
The bearing manufactured according to the new process requires only a very thin layer of anti-friction metal and exhibits an excellent distribution of crystals, favoring the working conditions of the bearing which, for
<Desc / Clms Page number 5>
this reason, is particularly freighted well for use in aircraft engines.
CLAIMS.
---------------------------- l.- Process for the production of cast compound tubular bearings, characterized in that a body of tubular-shaped steel, for example a steel tube, in which a thin layer of anti-friction metal, for example lead bronze, has been cast by means of a core, is subjected to intense heating of short duration which, on reaching a temperature above the melting point of the anti-friction metal, causes diffusion between the latter and the body of steel.