BE433796A

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Publication number: BE433796A
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Description

Arbre coudé en plusieurs pièces.

On connaît différents procédés pour fabriquer des arbres coudés forgés. On peut par exemple procéder en découpant dans le lingot à forger l'échancrure de la mani- velle et en parachevant ensuite la pièce. Cette manière de procéder présente l'inconvénient que la structure fibreuse a une orientation défavorable, de sorte que, par exemple dans le flasque de manivelle, la direction des fibres est transversale aux efforts. Dans un autre procédé, également connu, on obvie à cet inconvénient en fabriquant deux ma- nivelles d'une pièce: suivant ce procédé, après avoir coupé d'un lingot la zone de ségrégation, on forge à partir de ce lingot une bague ovale qu'on divise ensuite perpendicu- lairement à son grand axe, et on façonne alors chacune des

deux moitiés de manière à former deux flasques et le ma- neton.

Deux manivelles égales doivent donc être faites d'un seul lingot, de sorte qu'on est obligé d'employer des lingots très lourds.

Suivant l'invention, on obvie à ces inconvénients grâce à une construction dans laquelle l'arbre à manivelle ou arbre coudé se compose de pièces distinctes qui com- prennent un élément d'arbre, ou tourillon, prolongé par une tête, et un maneton comportant d'un côté, ou de chaque côté, une tête forgée. On applique l'une contre l'autre, avec accolement des surfaces ajustées, les têtes de l'élé- ment d'arbre, ou tourillon, et du manteon et on les assem- ble rigidement à l'aide d'une frette posée à chaud, pour constituer un flasque de manivelle. En dehors des avantages précités, relatifs à la fabrication, cette construction des arbres coudés permet de donner de plus fortes dimensions à la partie du maneton adjacente au flasque, qui constitue l'endroit du maneton soumis aux efforts les plus intenses.

Par suite de la contraction thermique, les flasques de la manivelle eux-mêmes deviennent le siège de tensions préa- lables dans les limites desquelles les efforts peuvent jouer de manière que, même quand leur sens varie, il ne se pro- duise pas de changement de sens des tensions et que celles- ci ne varient, en tout point, que de part et d'autre de la tension préalable.

La forme d'exécution fondamentale de l'invention est représentée sur les Figs. 1 et la des dessins annexés.

Les éléments d'arbre a et b, qui peuvent en même temps constituer les tourillons de l'arbre, portent à leurs extré- mités chacun une tête c; le maneton d comporte de chaque côté une tête f. De part et d'autre, une tête ± et une tête

f sont appliquées l'une contre l'autre avec accolement de surfaces ajustées planes et elles sont fermement serrées ensemble au moyen d'une forte frette g. On fabrique la frette g par forgeage d'un lingot d'acier, d'où a été sé- parée préalablement la zone de ségrégation, les sections transversales primitives ayant été choisies de manière que la frette subisse un forgeage suffisant avant d'être ache- vée.

De cette façon, on constitue l'arbre coudé de petits éléments distincts, de sorte que pour le fabriquer il suf- fit de lingots relativement petits, qu'on choisit de ma- nière que leurs fibres se placent dans une direction avan- tageuse pour résister aux efforts. La tension existant dans la frette g est plus élevée que l'effort maximum pro- duit dans le flasque de manivelle; par suite, il se pro- duit seulement des efforts de compression aux surfaces de contact ajustées entre les têtes, et seulement des efforts de traction dans la frette. En donnant aux têtes du maneton enserrées par les frettes, une plus grande épaisseur qu'au maneton lui-même, on empêche que des fissures se produisent aux endroits qui sont d'ordinaire entourés par le bras de manivelle et qu'on ne peut donc essayer au point de vue de leur résistance à la fissuration.

On peut aussi réaliser l'invention par une série d'autres formes d'exécution dont quelques-unes sont re- présentées en vue de côté sur les Figs. 2 à 10. Les vues de face correspondantes sont montrées sur les Figs. 2a à 7a et 10a. Ainsi, par exemple, on peut intercaler entre les surfaces de contact des deux têtes des prisonniers ajustés qui, sur la Fig.2, sont parallèles à l'axe de l'arbre, tan- dis que la forme d'exécution de la Fig. 5 montre une dis- position dans laquelle ces prisonniers sont perpendiculaires

à l'axe de l'arbre et traversent aussi de part et d'autre la frette g.

Les figs. 3 à 6 montrent des surfaces ajustées disposées en gradins et formant des rainures parallèles à l'axe de l'arbre coudé, dans lesquelles sont engagés des prolongements longitudinaux saillants de l'autre tête de manière à résister à la torsion. La forme d'exécution re- présentée sur la Fig. 4 présente l'avantage de permettre un usinage facile, car les têtes c et ! ont à leur péri- phérie la forme d'un corps de révolution. Des avantages analogues sont aussi assurés par la forme d'exécution de la Fig. 7, dans laquelle on emploie des corps de révolu- tion à emboîtement mutuel, de sorte que les surfaces ajus- tées, s'emboîtant l'une dans l'autre à la manière de cla- vettes rondes, peuvent être travaillées au tour.

La Fig. 6 montre une forme d'exécution de manivelles en bout, dans laquelle les têtes ne sont aménagées que d'un côté du mane- ton. La Fig. 8 montre un montage avantageux d'un contrepoids h servant à compenser les forces d'inertie des masses du maneton et de la tête de bielle, dans l'application à la forme d'exécution de la Fig. 7. Le contrepoids h embrasse ici la frette ! et l'entoure par des prolongements parallè- les à l'axe de l'arbre, qui sont calés sur la frette de manière appropriée. Sur la Fig. 9, la frette est faite d'une pièce avec le contrepoids.

Les Figs. 10 et 10a montrent une forme d'exécution dans laquelle le rayon de la manivelle est plus petit que la somme des rayons du maneton et du tourillon reliés entre eux par le braus de manivelle, de sorte que les sections transversales du maneton et du tourillon doivent se super- poser partiellement, les têtes du tourillon et du maneton s'emboîtant l'une dans l'autre. Chacune de ces têtes com- porte alors un creux k ou 1 dans lequel s'adapte exactement la partie saillante de l'autre tête qui y est fermement

bloquée par des surfaces ajustées parallèles aux plans des flasques.

REVENDICATIONS.

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1.- Arbre coudé en plusieurs pièces, caractérisé en ce que le maneton et le tourillon, ou l'élément adjacent de l'arbre, comportent des têtes qu'on applique l'une con- tre l'autre suivant des surfaces ajustées et qu'on enserre à l'aide d'une frette posée à chaud sur les têtes.

Claims

2.- Arbre coudé suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les têtes retenues ensemble par la frette sont plus grosses que le maneton et le tourillon correspondants, de façon que la partie de la manivelle ne se prêtant pas à l'essai de résistance à la fissuration ait une plus grande section résistante que la partie libre du maneton ou du tourillon.

3.- Arbre coudé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces ajustées adjacentes des têtes du maneton et du tourillon sont parallèles à l'axe longitudinal du maneton.

4. - Arbre coudé suivant la revendication 3, ca- ractérisé en ce que les têtes du maneton et du tourillon comportent des rainures à emboîtement mutuel dont les sur- faces strictement,ou approximativement parallèles, ou éven- tuellement perpendiculaires, au plan contenant les axes du maneton et du tourillon, soulagent la frette des efforts de torsion.

5. - Arbre coudé suivant la revendication 4, ca- ractérisé en ce que les têtes du maneton et du tourillon s'emboîtent l'une dans l'autre à la manière de clavettes rondes. <Desc/Clms Page number 6>

6. - Arbre coudé suivant la revendication 5, ca- ractérisé en ce que tant le maneton que le tourillon com- portent respectivement deux prolongements cunéiformes qui se touchent au milieu du flasque de manivelle et y cons- tituent des surfaces de portée permettant de faire en sorte que la somme des rayons du maneton et du tourillon soit plus grande que l'écartement entre les axes du maneton et du tourillon.

7.- Arbre coudé suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les têtes du maneton et du tourillon ont à leur périphérie la forme de corps de révolution.

8.- Arbre coudé suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la frette est faite d'un lingot forgé d'où l'on a séparé préalablement la zone de ségrégation, les sections transversales primitives ayant été choisies de ma- nière que la frette subisse un forgeage suffisant avant d'être achevée.

9. - Arbre coudé suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que la frette est conformée de manière à ser- vir en même temps de contrepoids ou à pouvoir porter un con- trepoids.

10.- Arbre coudé en plusieurs pièces, en substance tel que décrit ci-dessus avec référence aux dessins annexés.