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Cylindre moteur à surface interne résistante, et procédé et dispositif de réalisation.
La présente invention a pour objet un cylindre moteur comportant, comme surface de glissement pour le piston, une couche interne en métal plus dur que celui de la paroi du cylindre, cette couche étant insérée sans joint dans la paroi. Elle a également pour objet un procédé et un dispositif de réalisation de cette couche.
Dans la réalisation d'une gaine interne de glissement dans un cylindre en métal léger, suivant le procédé de coulée par centrifugation, il est très difficile ou même presque impossible de rapporter en une couche uniforme et cohérente le métal à point de fusion plus élevé sur un métal à point de fusion plus bas quand le métal à point de fusion élevé est coulé dans le cylindre directement en quantité définitive, suivant le procédé usuel. Le premier métal n'est pas en état d'éliminer assez rapidement la quantité de chaleur et amorce ainsi, avec le deuxième métal, la forma-
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tion d'un alliage non désiré, sur une certaine profondeurs cette profondeur de pénétration de l'alliage étant la plus grande au point de coulée.
Il s'est démontré qu'une coulée mince, c'est-a-dire par petite quantité, de métal plus dur sur la surface interne du cy- lindre en métal léger, - par exemple une coulée avançant dans la direction longitudinale et la direction périphérique du cylindre, donc suivant des lignes hélicoidales - détermine une couche de métal plus uniforme en profondeur, parce que le refroidissement se produit plus rapidement. Plus le jet de coulée est mince, et plus uniforme est la couche, surtout quand cette couche est pressee et répartie par la force centrifuge sur la surface interne du cylindre.
Par le procédé conforme a l'invention, il devient possible de poser sur la surface interne d'un cylindre un tel jet très mince de métal sous forme de fils de métal étroitement rapprochés, et de réunir et fixer à la paroi interne ce jet en une couche cohérente. Dans ce but, on introduit dans le cylindre un entonnoir à mouvement rapide de rotation ; cet entonnoir, renfermant le métal liquéfié, comporte à son extrémité inférieure une petite ouverture de coulée, et., par des moyens mécaniquement commandés, il se déplace à vitesse correspondante dans la direction de son axe longitudinal. Sous la pression exercée par la pesanteur, le métal s'écoule de l'entonnoir en mince jet contre la paroi du cylindre.
La pression peut être augmentée par un agent de pression agissant sur le contenu de l'entonnoir. Le dépôt du métal en lignes hélicoïdales est également possible par le mouvement axial et une rotation rapide de l'entonnoir, l'action centrifuge entraînant l'accrochage du métal à la paroi du cylindre. Mais l'entonnoir peut aussi ne pas être rotatif, tandis que le cylindre tourne rapidement et est déplacé axialement, de sorte que la force centrifuge qui agit sur le métal liquide détermine la répartition et l'égalisation de la couche. On peut également faire tourner à
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la fois l'entonnoir et le cylindre ou le support de ce dernier et en général, le mouvement relatif de rotation et de déplacement axial peut être inculqué au cylindre et à l'entonnoir de diverses manières.
Au dessin annexé est représenté à titre d'exemple un dispositif pour la formation de la surface de glissement d'un cylindre de moteur en métal léger. Ce dessin donne une coupe longitudinale verticale du dispositif.
Pour la formation de la couche interne plus dure, le cylindre est fixé sur un support en forme de plateau ou disque 3 monté à l'extrémité d'un arbre creux vertical 4 et rotatif dans les paliers 5. L'arbre peut être mis en rotation au moyen d'une courroie 7 passant sur une poulie 6 guidée sur l'arbre par rainure et ressort, ou par tout autre moyen de transmission. Dans l'arbre 4 est monté rotatif un arbre 8 qui porte à son extrémité supérieure un entonnoir de coulée 9 pourvu d'un ajutage incliné de coulée 10. Sur l'extrémité, inférieure de l'arbre 8 est fixé un plateau 12 susceptible d'être entraîné par une courroie 13. L'extrémité inférieure de l'arbre 4 est attaquée par une bague coulissante ou une fourche à galets 14 qui peut être levée et abaissée par un levier 15 ou un autre organe de commande, afin de lever ou baisser l'arbre 4.
Dans le support 3 peuvent être prévues des ouvertures 16 au travers desquelles le métal en fusion peut être expulsé et reçu dans un godet 17.
Le dispositif est employé comme suit. Le métal liquéfié à appliquer sur la surface interne du cylindre de moteur 18 remplit l'entonnoir 9 et s'écoulé, par l'ajutage 10, contre la paroi du cylindre creux, tandis que le cylindre 18 est mis en rotation.
Mais en même temps, l'entonnoir est progressivement baissé par le dispositif 14-15, de sorte que le métal'de coulée est appliqué suivant des lignes hélicoidales étroitement rapprochées. Par suite de la rotation rapide du cylindre, le métal plas dur amené contre la paroi interne de ce cylindre est comprimé et détermine une fu-
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sion partielle du métal léger du cylindre, à point de fusion bas, ce qui donne une liaison sans joint et de bonne conductibilité calorifique. Mais par la force centrifuge, les fils de métal plus dur fondu, formés en lignes hélicoïdales très rapprochées, sont agglutinés ensemble et réunis en une couche uniforme, cohérente, d'épaisseur sensiblement constante.
Il est ainsi possible de fabriquer sur la surface interne du cylindre une couche relativement mince qui forme bien avec la surface du cylindre de moteur, et par fusion partielle du métal de celui-ci, une liaison solide, mais qui se refroidit cependant si rapidement que le cylindre se compose finalement de couches concentriques de métaux ou alliages différents et de duretés différentes.
Le mouvement relatif de rotation et de translation axiale du cylindre et de l'entonnoir peut, suivant les circonstances, être cnoisi différemment. Au lieu de déplacer l'entonnoir axialement, on peut mouvoir le cylindre le long de son axe. Le cylindre et l'entonnoir peuvent aussi être mis simultanément en rotation, d'ou resulte une action différentielle, le jet de métal liquide frappant la paroi du cylindre sous une plus grande pression, par suite de la force centrif uge. L'entonnoir peut être rempli au début jusqu'à une certaine hauteur, ou être constamment rempli, et on peut aussi faire agir un agent de pression sur le contenu de l'en tonnoir.
Dans la réalisation du procédé, de la chaleur peut être amenée ou enlevée afin de régler la température nécessaire lors du dépôt de la couche interne.
Il est également possible d'exécuter le revêtement interne du cylindre dans une position oblique ou horizontale de celui-ci, grâce à une réalisation particulière de l'ajutage de coulée. Enfin, on peut former simultanément plusieurs couches superposées par l'emploi de plusieurs poches ou ajutages de coulée.
Comme matière d'apport pour la surface de glissement d'un cylindre de moteur en métal léger, on peut employer un alliage de métal léger à point de fusion plus élevé et de plus grande dureté,
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ou un métal dur tel que 'la fonte, l'acier, etc.
Si la couche interne est faite de fer ou d'acier, on créera de préférence une atmosphère de gaz indifférent - par exemple acide carbonique - dans et éventuellement autour du cylindre, afin d'empêcher que brûle l'aluminium dont est fait le cylindre ; cette atmosphère peut ainsi en même temps agir comme agent de refroidissement.
REVENDICATIONS.
1. Cylindre en métal léger à surface interne pourvue d'une surface de glissement pour le piston, caractérisé en ce que le revêtement interne du cylindre est fait d'un métal ou alliage plus dur que celui du cylindre, et est réuni au métal du cylindre, sans joint, par fusion combinée.
2. Procédé de fabrication de la surface de glissement en matière dure dans un cylindre en métal léger,, caractérisé en ce que le métal de plus grande dureté coulé à l'état de fusion dans le cylindre est amené sur la surface interne du cylindre sous forme d'un jet mince, sous mouvement relatif du dispositif de coulée et du cylindre.