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BREVET D' I N V E N T I O N Manchon de protection pour arbres cylindriques, coniques, et
Les manchons ou enveloppes actuellement connus pour la protection des arbres, boulons et autres, emmanchés sur ceux-ci, n'offrent aucune garantie contre l'usure des pièces à protéger. En effet, qu'il s'agisse d'enveloppes fendues ou non, on ne peut en aucun cas par les moyens ac- ,tuels obtenir une application ,exempte de jeu, du manchon sur,le corps à protéger et par suite l'effet de préservation que doit exercer le manchon devient illusoire..,
La présente invention a pour objet un manchon per- mettant d'obtenir absolument san jeu, aussi ferme qu'on le désire et dont la fixation est assurée sur le corps a proté- ger de telle sorte que, au point de vue statique, l'ensemble fonctionne comme s'il formait un tout, bien que, du point de vue technologique,
le manchon constitue, vis-à-vis du corps fondamental, et par une fabrication et un choix des métaux - appropriés, une gaine,protectrice bien plus résistante.
L'invention permet en outre de réaliser un montage et un démontages faciles sans aide de moyens mécaniques auxi liaires et, par suite, un changement rapide à la main, même hors des ateliers.
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Par suite de la pression, absolument sans aucun jeu, du manchon sur l'arbre, le manchon seul subit l'usure et la pièce qu'il s'agit de protéger, généralement couteuse, est maintenue sans aucune usure d'une façon permanente,dans sa forme primitive.
De plus, l'invention offre la possibilité, en dimi nuant légèrement le diamètre des arbres usés et considérés jusqu'alors comme métal dé rebut (quelle que.soit d'ailleurs la forme desdits arbres) et en les garnissant de manchons conformes à l'invention, de rendre à peu de frais ces arbres aptes à resservir et de pouvoir les maintenir en cet état d' une façon permanente.
L'invention consiste essentiellement en une boite fendue, trempée, montée mobile sur la pièce à protéger, muni< de face de surfaces coniques sur lesquelles s'exerce une près. sion obtenue par un système de serrage dans sa,direction a- xiale, grâce à l'emploi de corps à surfaces également coni- ques et préférablement de même conicité. Ces faces coniques transmettr&ces de force peuvent être appliquées, soit sur un talon de l'arbre, sur certaines parties du dispositif de ser- rage ou de fixation, soit sur des boites de serrage propre- ment dites qui, contrairement aux.manchons protecteurs ne sont pas flexibles, et qui, par un emploi judicieux des dia- mètres, restent préservées de l'usure par frottement dans leur mouvement de rotation.
Divers modes de réalisation de l'objet de l'inven- tion sont représentés, à titre d'exemple, dans les figures jointes.
Fig. 1 est une coupe longitudinale;
Fig. 2 à 4 sont des coupes transversales correspon dantes respectivement suivant les lignes: I-II (Fig.2),III- IV (Fig.3), et V-VI (Fig.4).
Fig. 5,à,8 sont des coupes longitudinales;
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Fig. 7 est une vue perspective;
Fig. 9 est une vue en élévation;
Fig. 10 à 15 montrent diverses variantes de constru- tion, savoir respectivement: Fig. 10,12 et 13 des coupes lon- gitudinales, Fig.ll une coupe transversale suivant VII-VIII de la Fig. 10, Fig. 14 une vue de côté de la .Fig. 13 et fig. 15 une vue de détail à -lus grande échelle d'une piéce de la Fig.
13.
Dans les Fig. 1 à 5, 1 est la fusée de l'arbre ou essieu; 2 et 3 désignent les manchons de protection à fentes axiales 5 et faces coniques 6 ; 4 sont les boites de serrage ou de fixation, à pourtour fermé, avec diamètre intérieur plus grand et diamètre extérieur plus petit que les boites protec- trices et à faces coniques de même conicité 6.
Dans la Fig. 1 le talon entre l'arbre 12 et la fusée 1 est représenté dans une for,ne d'exécution et il constitue par lui-même une face conique 6. L'extrémité libre de la fusée
1 est pourvue d'un dispositif destiné â exercer une pression axiale sur les boites 3 et 4.
Les fig. 1, 4 et 5 montrent à titre d'exemple un système d'écrou à dispositif de sûreté. Cat écrou 7 est muni- d'une fente axiale 8 ; sur son enveloppe exttrisure conique, un écrou de sûreté 10 est guidé dans un filetage, de telle sorte que l'écrou étant serré, on force le filet de la vis de l'é- crou7 à mordre dans le fusée 1. L'écrou 10 ne peut se desser- rer de lui-même en vertu de son auto-blocage.
L'écrou 7 peut également être combiné avec une boite de serrage ou de fixation 4 ( Fig. 5 ) de telle sorte que la surface conique 6 se trouve appliquée sur l'écrou 7 lui-même.
Dans cette figure l'arbre 1 est supposé conique.
La disposition et le fonctionnement de l'enveloppe protectrice sont les suivants: Les boites de protection trempées et fendues 3 sont
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emmanchées à la main sur la fusée 1 d'une facon anssi mobile que possible: Entre deux des boites de protection 3 ainsi qu'à l'extrémité, sont disposées les boites de serrage 4, qui, tout en 'présentant un pourtour sans solution de continuité, possé- dent un diamètre plus grand et un diamètre extérieur plus petitr que les boites de protection 3'et xxxx par conséquent ne vien- nent en contact avec une surface ni extérieurement, ni intérim curèrent, ce qui exclut toute usure. Les boites de protection
3 et les boites de serrage 4 viennent en contact par leurs sur- faces coniques de même conicité, appliquées les unes contre les autres.
Si donc, par le moyen d'un système de serrage on exerce un effort éxial sur la dernière boite de serrage 4, les boites tendent 4 se déplacer en direction de cette force jus- qu'à ce que le talon de l'arbre forme butée de réaction contre ce déplacement. Les légers déplacements éventuels des boites de serrage 4 déter:ninent alors par l'intermédiaire des faces coniques 6 un rapprochement radial des boites protectrices fendues 3 jusqu'à ce que celles-ci s'appliquent intimement et sans jeu contre la fusée ou tronçon d'arore 1. Cette fixation porpression peut encore être augmentée à volonté en serrent davantage l'écrou 7 et maintenue en permanence grâce à un dis- positif de surets 8, 9, 10.
La fig. L .nontrele ces dans lequel les surfaces co- ni pues de contact des boites 3 et 4 sont à blocage automatique de telle sorte que le dispositif de serrage propre.nant dit et son organe de sûreté peuvent être supprimés, le calage de la boite de serrage 4 étant alors assuré par quelques coups de marteau.
Une variante de l'invention consiste en ce que les b-ites de serrage spéciales sont supprimées et que les boites de protection sont elles-mêmes pourvues de surfaces à cré- neaux s'engageant les unes dans les autres ( Fig. 7 ). Dans cette disposition les boites de protection 3 fendues en 5
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sont munies axialement d'entailles 11 de manière que les par- ties saillantes agissent comme das coins par les surfaces 12 non peralléles aux fentes.
Si donc on emmanche les boites 3 sur l'arbre à protéger de telle façon que les xxxxxx fentes 5 se trouvent sur des côtés différents de l'axe, il arrive que lors du rapprochement axial des deux boites les surfaces cré- nelées 12 ( positive et négative ) pressent l'une contre l'au- tre jusqu'à ce que les fentes 5 et avec elles les boites elles mêmes soient comprimées; on obtient ainsi un serrage exempt de jeu de leur enveloppe intérieure contre l'arbre.
F'ig. 8 montre un manchon protecteur dans lequel la boite protectrice 3 présente sur la fente 5 une hauteur parti- culiérement faible. Dans ce cas il y a avantage, en donnant aux parois une épaisseur convenable, à placer la boite de ser. rage non fendue dans la boite de protection elle-même. Elle coulisse par sa face conique 13, en assurant un blocage auto- matique, le long de la face conique de même conicité de la rainure 14 de la boite 3; au moment de l'enfoncement de celle ci se trouve alors pressée sans jeu contre la fusée de l'arbre et ce dernier se trouve ainsi protégé contre l'usure.
Fig. 8 est une vue longitudinale d'une forme d'exécu tion dans laquelle une seule boite, la boite de protection 3 par exemple, est pourvue de faces coniques 6 pour réduire au minimum le frottement contre les surfaces 6.
On remarquera enfin que les boites de protection 3 peuvent, avec un effet égal-, recevoir axialement plusieurs fentes qui, s'étenadnt sur toute 10 longueur des boites, font que celles-ci sont divisées en plusieurs parties. Ce genre de disposition peut dans des cas spéciaux, présenter des avanta- ges pour des montages, soit à l'intérieur, soit à l'extérieur.
Dans les formes de construction montrées dans les fig. 10 à 12, on emploie des clavettes 15, 16 pour le dépla- cament.,axial des boites de serrage 4. titre d'exemple, les
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Fig. 10 et 11 montrent l'emploi des clavettes 15 à section transversale circulaire. elles sont placées dans les trous 17 de l'arbre.
Par suite de leur enfoncement à force elles dépla- cent les boites de serrage 4 et du fait de leur coopération avec les trous 18 ménagés dans les boites de protection 3, cel les-ci sont préssées comme il a été décrit ci-dessus par les surfaces coniques 6 contre l'arbre 1.
Cet exemple prévoit en outre une bague intermédiai- re 19 entre la boite de serrage et la boite de protection..
:vec l'exemple de construction des Fig. lo et 11 il est prévu pour recevoir les clavettes des trous 17,18 d'un diamètre lus grand que le leur. Il en serait de même dans le cas où l'on utiliserait une clavette unique traversant l'arbre et s'appliquant par exemple contre la face antéro-postérieure de la boite de serrage. Dans la Fig. 12 on a représente au contraire une forme de construction avec rainures fraisées tant dans la boite de serrage que dans l'arbre; il est prévu notamment des rainures 2021, destinées à empêcher 1'échappe- ment des clavettes qui reçoivent alors préférablement une for me à section transversale en queue d'aronde.
Parmi les très nombreuses applications possibles du dispositif de serrage, objet de l'invention, permettant d'obtenir le maximum de serrage dans la pratique, on a choisi co.nme exemple dans les Fig. 13 à 15 une application aux tou- rillons, par exemple, de tiges de freins pour wagons de che- min de fer. Le tourillon 1 est comme à l'habitude fixé d'une manière constante à l'aide de vis 24 au châssis 22 par l'ap- plication par exemple d'une plaque de serrage 23 contre le méplat que présente l'extrémité du tourillon.
Pour utiliser
1 le chassis 22 en même temps que la plaque de serrage 23, non seulement pour assujettir l'extrêmité du tourillon, mais en- core comme dispositif de serrage, suivant l'invention, les¯
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surfaces coniques nécessaires 6 sont usinées tant sur le châs- sis que sur la plaque de serrage ou au besoin sur l'organe in- termédiaire 19 ( Fig. 10 ).
Le boulon 1 comporte, comme il est connu, à l'extrê- mité opposée un collet 26 contre lequel s'appuis directement ou non la boite de protection 3. Pour produire le déplacement relatif nécessaire de la boite de protection sur l'arbre, en- tre le boulon et ladite boite, on fraise de préférence sur le méplat de l'extrémité du boulon, une rainure 27, de section transversale triangulaire, conjuguée avec une nervure 28, de même section transversale, formée sur la plaque de serrage; il suffit alors de serrer les vis 24 pour assurer un serrage de la boite de protection'sur l'arbre.
Pour compenser les défauts et irrégularités, on peut, insérer dans la rainure 27 des pièces angulaires 29 ( fig. 15) d'épaisseur variable.