<Desc/Clms Page number 1>
"Perfectionnements à la fabrication des roues de wagons"
Cette invention a trait à la fabrication des roues de wagons et vise, particulièrement le moulage centrifuge de roues de wagons en acier, préférablement dans un moule composite, de façon à provoquer une distribution régulière du métal, à constituer la jante de la roue à l'aide d'un métal homogène, dense et résistant à l'usure en refroidis- sant plus rapidement cette partie de la roue et à permet- tre en même temps au corps ou/centre de la roue de se re-
<Desc/Clms Page number 2>
froidir plus lentement, de façon qu'il acquière une solidi-
EMI2.1
',' ,;,1 .. .. ) té et une ductilité suffisantes pour pouvoir résister aux ruptures .
L'invention comprend aussi diverses caractéristiques qui seront décrites ci-après en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
Figs 1 est une coupe suivant I-I (Fig. 2) d'un mou- le établi en vue de son applioation à la mise en pratique de l'invention .
Fig. 2 est un plan de ce moule, vu du dessus .
Fig. 3 est une coupe suivant III-III (Fig. 4) dtune variante de ce moule .
Fig. 4 en est le plan, vu du dessus .
Dans ces figures, 2 désigne une table rotative sur la- quelle le moule servant à la fabrication de pièces par mou- lage centrifuge est destiné à tourner à une vitesse prédé- terminée qui dépend du diamètre et de l'épaisseur de la roue à mouler ainsi que d'autres facteurs . Sur la surface supé- rieure de la table 2 est montée une plaque de base ou so- cle de moule 3 sur lequel est placé . le noyau de sable in- férieur 4 préalablement établi .
Dans une creusure centra- le de ce noyau 4 est emboîté par son embase 6 (qui l'em- pêche d'osciller sous l'influence de la coulée du métal ou de la force centrifuge) un noyau intermédiaire 5 . Autour du noyau inférieur 4 est dispqsée une section de coquille de moulage inférieure 7 sur laquelle est montée une sec- tion de coquille intermédiaire 8 qui moule la majeure par- tie de la surface de roulement et du boudin de la roue, et sur ladite section de coquille 8 est montée à son tour la
EMI2.2
section de coquillesupérïeu9 ,
Le noyau de sable supé-
<Desc/Clms Page number 3>
rieur 10 est nupporté par un épaulement annulaire 12 soli- daire de la section de coquille supérieure 9 Des goujons
11 qui s'élèvent du noyau inférieur 4 contribuent à suppor- ter le noyau supérieur 10 Les pièces sont maintenues as- semblées par ,serrage entre la plaque de base 3 et la plaque supérieure 13 à l'aide de serre-joints 14 .
La plaque supérieure 13 présente une ouverture circu- laire 15 munie d'un rebord cylindrique et destinée à rece- voir un élément de tête ou rallonge 16 dans lequel sont mculés la masselotte et le prolongement externe du moyeu Cet élément 16 est fixé à la plaque supérieure 13 par des bandes ou segments de retenue 17 qui entourent ledit élé- ment et sont fixés l'un à l'autre par des agrafes 18 et à la plaque supérieure 13 par des agrafes 19 . L'ensemble est maintenu dans une pos ition centrale sur la table rotative par des goujons 20.
La section de coquille 8 présente des oreusures 21 dans lesquelles on peut engager des tenailles, de telle sote que cette section et le moule entier peuvent commodément être manipulé à l'aide d'une grue ou autre appareil de levage pendant le montage dans le but d'amener le moule à la table rotative 2 de la machine à mouler ,
Lorsque les divers noyaux de sable ont été préparés, on établit le moule de la façon suivante :
On place d'abord le noyau inférieur 4 au centre de la pla que de base 3, le noyau central 5 étant lui-même placé au centre dudit noyau 4 , On place ensuite la section de coquille inférieure 7, cette section étant fermement maintenue en position correc- te, par rapport au noyau inférieur 4, par l'emboîtement des surfaces coniques respectives de ces deux éléments . On abaisse alors la section de coquille 8 sur la section de
<Desc/Clms Page number 4>
coquille 7, l'emboîtement des surfaces coniques de ces deux éléments assurant leur assemblage rapide et exact .
On place ensuite la section de coquille supéri eure 9, et comme il est prévu entre cette section et la section 8 un emboîte- ment conique anaiogue à uelui prévu entre la section 8 et la section 7, l'assemblage exact de la section 9 avec la section 8 est aussi effectué rapidement . On abaisse alors. le noyau de sable supérieur 10, ce noyau étant guidé par les: faces coniques 22 de la section 9 et étant amené à l'affleu- rementde ladite section par sa rencontre avec son épaule- ment 12 . On met ensuite en place la plaque supérieure 13 et la rallonge 16, puis on serre les pièces l'aide des serre-joints 14, on monte les segments de retenue 17 et on les fixe à l'aide dos agrafes 18 et 19 .
Le moule est alcr s prêt à être placé, sur la table relative 2 et à recevoir sa charge de métal . Le jeu prévu entre les faces coniques 22 de la section de coquille supérieure et les faces corres- pondantes du noyau de sable supérieur non seulement facilite la mise en position dudit' noyau mais constitue aussi un dispositif assurant l'aération du moule .
On voit ainsi que la jante et le boudin de la roue, de même que les parties latérales de ces éléments, sont façon- nésdans une coquille permanente, tandis que la toile ou par- tie pleine et le moyeu de la roue sont façonnés dans un moule composé de noyaux de sable sec.
Lors du moulage, on communique à la table et au moule fixé à elle par les goujons 20 un mouvement de rotation de vitesse prédéterminée . Par exemple, on a constaté que dans le cas d'une.roue de 66 centimètres, une vitessa.satisfai- santé est celle comprise entre 300 et 400 tours par minute.
<Desc/Clms Page number 5>
Il est préférable de diminuer cette vitesse dans le cas de roues plus grandes et de l'augmenter dans le cas de roues plus petites .Le métal est alors coulé dans le moule et celui-ci est animé d'un mouvement de rdation jusqu'à ce que le métal se soit solidifiée ee qui demande normalement trois minutes environ pour une roue de 66 centimètres .Au moment où l'on coule le métal dans la rallonge 16, ce métal vient heurter la partie supérieure arrondie 23 du noyau 5 et est projeté contre les parois latérales internes 24 de la rallonge 16, puis distribué uniformément vers l'exté- rieur dans toutes les directions jusqu'à la périphérie de la cavité de moulage, sous l'action de la force centrifuge.
A la périphérie de la cavité de moulage, le métal fondu vient heurter la surface de refroidissement ou coquil- le constituée par les sections 7, 8 et 9, ce qui provoque le refroidissement rapide et la solidification de l'acier pendant qu'il est soumis à la pression résultant de la for- ce centrifuge .Cette pression a pour effet de chasser les gaz occlus hors du métal, et le refroidissement assure l'ob- tention l'un métal dense, homogène et résistant à l'usure près de la surface de roulement de la roue Lorsque la partie de la cavité dans laquelle la jante a été constituée est devenue complètement pleine,
le métal fondu remplit l'espace ménagé entre les noyaux de sable 4 et 10 et constituant la paroi ou toile de la roue . Cette partie mince est ainsi mise à même de se refroidir plus lentement en raison du fait que les noyaux de sable ne dis- sipent pas la chaleur aussi rapidement que la coquille ; en outre, ces noyaux fléchissent et permettent à l'acier de se contracter La dernière eortioii de métal coulée pour
<Desc/Clms Page number 6>
remplir le moule constitue la section supérieure du moyeu, et le mets,! monte alors dans la cavité de la rallonge 16 pour former une masselotte . C'est ce métal coulé en der- nier lieu qui est le plus chaud ; il compense le retrait nprmal du moyeu, ce qui assure l'obtention d'une section de moyeu pleine .
Aux vitesse&de rotation élevées, il est préférable que les parois 24 de la rallonge 16 aillent en se rétrécissant à mesure qu'on se rapproche de la partie supérieure, afin que le métal soit sollicité vers le bas, c'est-à-dire ers l'intérieur du moule, sous l'action de la force centrifuge.
Comme l'ouverture de coulée 16a de la rallonge 16 est rela-, tivement étroite, il est désirable de prévoir une rehausse fixe (non représentée) servant à diriger le métal vers l'o- rifice de cette rallonge .
Dans la variante des figures 3 et 4, le moule comporte un seul anneau 31 formant coquille qui est substitué aux trois sections 7, 8 et 9 des figures 1 et 2 . Les éléments supérieurs et inférieurs sont fixés ici les uns àux autres par des tiges 32 et des clavettes 33 .En outre, cette va- riante comporte une autre disposition de rallonge 34 dont la partie supérieure constitue unerchausse.
Lorsque les roues ont été coulées, elles sont soumises à un traitement thermique ou de recuit, ainsi qu'il est usuel dans la, fabrication des pièces moulées en acier .
Les avantages des moules composés qui viennent d'être décrits résident dans le fait que le métal de la coquille rend le moule suffisamment robuste pour qu'il puisse résis- ter à un mouvement de rotation rapide. En même temps, l'ef-
<Desc/Clms Page number 7>
fet de refroidissement du métal assure l'obtention d'un métal dense, résistant à l'usure et homogène à l'endroit de la jantetandis que les noyaux de sable enveloppant la toile et le moyeu de la roue empêchent le refroidissement trop rapide de ces éléments, de telle sorte qu'on obtient une struoture robuste et tenace .
En outre, pendant cette opération, les noyaux de sable 4 et 10 fléchissent et per- mettent à l'acier de se contracter comme dans un moule à sable adinaire . Enfin l'application combinée de sable et de métal réalise une économie considérable dans la quanti- té de sable requise .
Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que la pression ferrostatique nécessaire pour produire des pièces coulées saines est obtenue avec une perte notable - ment plus faible dans les masselottes, étant donné que la pression centrifuge rend inutile de prévoir une hauteur de charge statique et produit une pression ferrostatique beaucoup plus grande que celle qui pourrait être obtenue avec la hauteur de charge statique assurée par les masse- lottes usuelles . Ceci a évidemment comme résultat une économie importante de métal .
Bien entendu, l'invention est susceptible de recevoir d'autres modes de réalisation et de nombreuses modifica- tions de détail sans s'écarter de son esprit .
- Revendications -
1. Un procédé de moulage centrifuge des roues, carac- térisé par le fait qu'on crée par la force centrifuge une pression qui s'exerce dans la partie centrale du moule et qui tend à comprimer le métal dans cette partie .
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.