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Moule pour la coulée de métaux de garnissage à la périphérie in- térieure et extérieurè des carcasses de coussinets en acier.
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Il est connu que le garnissage des carcasses en acier au moyen d'alliages, notamment au moyen de bronze au plomb, offre de grandes difficultés qui se traduisent par un rebut de garnissage extrêmement élevé.
On est parvenu à diminuer ces difficultés de garnis- sage de la périphérie intérieure des carcasses, surtout par l'emploi d'un noyau constitué, suivant une invention antérieure, par un matériau non métallique, pratiquement exempt de dilata- tion thermique et ne cédant pas à la pression de retrait du mé- tal de garnissage, par exemple par du charbon à électrodes, par une masse graphitique calcinée, ou leur équivalent.
La présente invention s'occupe du problème de garnir une carcasse de coussinet, particulièrement une carcasse en acier, non seulement intérieurement mais aussi à la périphérie extérieu- re, de bronze au plomb. Cette tâche multiplie considérablement les difficultés qu'on avait déjà peine à écarter dans le garnis- sage de la périphérie intérieure de la carcasse.
La présente invention permet de résoudre ce problème avec un résultat pratiquement certain, établi par des essais, et elle consiste essentiellement en un moule pour la coulée de mé- taux de garnissage, par exemple du bronze au plomb, à la péri- phérie intérieure et extérieure des carcasses de coussinets en acier, comprenant des moyens pour assurer un refroidissement ex- térieur et un noyau constitué par un matériau non métallique, pratiquement exempt de dilatation thermique et ne cédant pas à la pression de retrait du métal de garnissage, par exemple par du charbon à électrodes ou par de la masse graphitique calcinée, ou un matériau analogue, ce moule étant muni, suivant l'invention, d'une enveloppe ou chemise calorifuge extérieure, constituée utilement par un matériau identique ou équivalent à celui du noyau et formant,
ensemble avec le noyau, un moule entourant la carcasse du coussinet de l'intérieur et de l'extérieur ainsi qu'un calorifuge enfermant de toute part le métal coulé et ne laissant à découvert qu'uniquement un bord inférieur de la car- casse du coussinet, dans le but de pouvoir y appliquer un re- froidissement effice de l'extérieur.
Un exemple d'exécution de l'invention est représenté au dessin annexé. Dans ce dernier:
La fig. 1 représente un coussinet tel qu'utilisé, par exemple, dans les moteurs d'avions.
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La fig. 2 représente le moule suivant la présent? invention, servant au garnissage du coussinet.
La carcasse 1 est faite en acier et porte la garniture intérieure en bronze au plomb 2 et la garniture extérieure en bronze au plomb 3. La figure 1 représente la carcasse et les garnitures du coussinet à l'état fini.
Pour garnir le coussinet on donne à la carcasse 1 d'abord la forme représentée dpns la figure 2, en la munissant, principalement à l'une de ses extrémités, à savoir à son extré- mité inférieure, de deux brides annulaires 4 et 5. Le moule est constitué tout d'abord par un noyau 6 dont le corps se rétrécit coniquement vers le haut et présente à son extrémité inférieure une bride formant un plateau d'assise 7 dit plateau-bride. Ce noyau est suspendu à une tige 9.qui est passée par une .forure convenable 8, prévue dans le noyau du moule, et est munie d'une tête 11 logée dans un évidement 10 où son logement est utilement rendu étanche au moyen d'un lut 12.
A son extraite supérieure la tige 9 est munie d'un oeillet ou d'un crochet servant à la suspension et au transport de l'équipage complet du moule.
Sur le bord extérieur 15 du plateau-bride 7 du noyau 6 repose, d'une manière étanche, la bride annulaire inférieure 5 de la carcasse 1. Sur la face terminale inférieure de la bride 5 est prévue utilement une nervure annulaire 14 nui s'appuie contre le bord voisin du plateau-bride 7 lors de la dilatation de la carcasse 1 sous l'influence de la chaleur, et assure ainsi le centrage de la carcasse 1 relativement l'axe du noyau.
Sur la face terminale supérieure de la bride annulaire 4 repose l'enveloppe extérieure du moule, et ceci par l'intermé- diaire d'un manchon intérieur 17 amovible de l'enveloppe exté- rieure 16. Le contact entre les deux ±-ces d'extrémités du men- chon intérieur 17, d'une part, et de la bride annulaire 4 de la carcasse, d'autre part, assure l'étanchéité entre ces deux pièces, alors que le centrage du manchon intérieur 17 relative- ment à l'envelop extérieure entourant la carcasse est assuré, de la même manière qu'à la partie inférieure, par un rebord ou collet annulaire 18 de la carcasse 1, qui, lors de la dilatation thermioue de cette dernière, s'appuie contre la face périphérique intérieure et inférieure du manchon 17.
Le diamètre intérieur du manchon intérieur 17 s'évase du bas vers le haut et l'enveloppe extérieure 16 présente des ouvertures d'entrée 19 et 19'.
Le manchon intérieur 17 peut être en une ou plusieurs pièces, c'est-à-dire qu'il peut être divisé suivant un ou plu- sieurs plans radiaux parallèles à l'axe, afin de faciliter son enlèvement. Le noyau 7, le manchon intérieur 17 et l'enveloppe extrieure 16 sont faits en un matériau non métallidue, pratiquement exempt de dilatation thermique et ne cédant pas a la pres- sion de retrait du métal de garnissage, par exemple par du charbon à électrodes, par une masse graphitique calcinée, ou matériau analogue, et sont avantageusement recouverts d'un enduit au graphite.
L'assemblage du moule s'opère comme suit :
Tout d'abord le noyau est placé sur la tige 9 et le logement de la tête de cette dernière dans le noyau est rendu étanche au moyen d'un lut. Puis on place, du haut, la carcasse 1, et sur celle-ci l'enveloppe extérieure 16, après avoir préalable- ment inséré dans cette dernière le manchon intérieur 17. A la suite de l'enveloppe 16 vient utilement un poids annulaire 20, muni également d'un rebord de centrage 21 ou de moyens de centrage @
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semblables. Pour augmenter l'étanchéité entre les faces d'extrémités portant l'une sur l'autre on peut appliquer sur ces dernières avant l'assemblage, un agent d'étanchéité convenable, par exemple une couche d'un enduit au graphite.
Le moule, qui est à présent prêt à la coulée, est ensuite plongé dans le bain de bronze au plomb, qui a été fondu avec les précautions convenables, l'immersion etant effectuée d'abord seulement à une pro- fondeur qui assure le préchauffage du moule et de la carcasse qui y est logée.
Dès que le préchauffage est avancé jusqu'au degré voulu, on plonge le moule davantage,avec précaution, dans le bain de fusion, utilement recouvert d'une couche d'un agent réducteur, par exemple de borax, en procédant de manière que le moule soit plongé tout d'abord dans le bain de fusion à une pro- fondeur telle que le niveau du bain vienne juste au-dessous de la série inférieure des ouvertures d'entrée et que l'agent réduc- teur seul puisse entrer à l'intérieur du moule, et qu'ensuite, après échauffèrent certain du moule entier à la température du bain de fusion et désoxydation de la carcasse en acier, le moule soit plongé rapidement à une plus grande profondeur telle que le niveau du bain se présente entre la série supérieure et la série inférieure des ouvertures d'entrée.
De cette manière on arrive, avec une certitude absolue, à ce oue les surfaces de la carcasse accessibles au métal fondu se soudent au métal de garnissage, sans au'il y ait la moindre possibilité d'un accès d'air aux surfaces de la carcasse qui entrent en question pour le garnis- sage. L'agent réducteur sort pendant ce processus en s'écoulant par la série supérieure 19' des ouvertures.
Il s'agit ensuite de diriger le processus de refroidis- sement de manière que les parties constitutives du coussinet garni, oui possèdent différents coefficients de dilatation et différentes vitesses de refroidissement, se refroidissement de telle façon que la soudure compound soit conservée et que toutes tensions ou fissures soient évitées. Ceci est atteint suivant la présente invention grâce à ce que toute la pièce garnie est entourée de toute part par un calorifuge efficace, à l'exception de l'extrémité inférieure de la carcasse qui est accessible à un refroidissement extérieur intense, et ceci dans l'espace limité par des brides annulaires 4 et 5.
Dans cet espace annulai- re on projette de l'extérieur, préférablement au moyen d'un dis- positif d'arrosage rotatif, un ou plusieurs jets d'eau, d'où il résulte que la partie inférieure de la carcasse subit sur toute sa circonférence un refroidissement continu uniforme et rapide.
Ce refroidissement se propage lentement vers le haut, tandis qu'il se produit simultanément un apport continu de chaleur, de l'intérieur et de l'extérieur, aux deux couches métalliques à partir du noyau 6 et de l'enveloppe extérieure 16 faisant office d'accumulateurs de chaleur. De cette manière il est possible de refroidir les garnitures en bronze d'abord au voisinage de la carcasse en acier et d'établir ainsi une application et une jonction efficaces et pratiquement irréprochables des métaux.
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