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BREVET D'INVENTION Perfectionnements aux fours pour la trempe et le traite- ------------------------------------------------------- ment thermique des rails.
Les conditions de fatigue auxquelles sont soumis les rails par suite de l'accroissement- de la charge par essieux et de la vitesse des trains exigent une structure spéciale du métal dans les différentes parties du profil des rails.
Les meilleurs résultats ont été obtenus en ,durcissant la partie du bourrelet sur laquelle circule la jante des roues et qui doit supporter les efforts d'usure, tout en conservant l'élasticité de l'âme et du patin. Pour obtenir ce résultat, on réchauffe le rail tout entier à la température de trempe dans un four et on se borne à tremper la surface du bourrelet sur une certaine profondeur en l'immergeant dans une faible épaisseur d'eau. Pour ce faire, le rail est présenté au bac de trempe avec son bourrelet en bas et le patin en haut.
Dans les constructions de four existantes pour cet usage, les rails cheminent à travers le four, entraînés par
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des transporteurs à chariot et doigts pousseurs, connus sous le nom de "ripeurs". Il faut, dans la sole du four, des rigoles pour le passage des ripeurs, des câbles, cha- riots, etc.. Lors de son cheminement à travers le four, le rail est placé de côté et porte sur des glissières par le patin et le bourrelet. C'est également dans cette position, qu'il tombe sur le banc de rouleaux cylindriques transpor- teurs qui le défournent latéralement. Il faut alors une se- conde manoeuvre pour redresser le rail, lorsqu'il est sorti du four, de façon à ce qu'il se présente avec le bourrelet en bas et le patin en haut.
De plus, les transporteurs qui se trouvent dans le four nécessitant des rigoles dans la sole de celui-ci, il s'en suit que la sole n'est pas uni- formément chaude, que des entrées d'air inévitables se font par ces rigoles et qu'en fin de compte les rails ne sont pas uniformément chauffés.
La présente invention a pour but d'obvier à ces inconvé- nients. Elle évite l'emploi de transporteurs et de mécanis- me dans la sole du four et, par conséquent, les rigoles né- cessitées par ceux-ci. Le détournement est effectué par des rouleaux de forme spéciale qui sont logés dans une rigole de défournement en contrebas de la sole. Par suite de la forme particulière des rouleaux, lorsque le rail tombe dans la ri- gole de défournement, il se présente avec son bourrelet en bas et le patin en haut, et peut être défourné directement dans la machine ou l'organe de trempe, sans autre manutention.
Les figs. 1, 2, 3, 4,5 et 6 montrent une réalisation de la présente invention. La fig. 1 est une coupe A-B de la fig. 2. La fig. 2 est une coupe C-D de la fig. 1. La fig.3 est une coupe E-F de la fig. 2 et montre les particularités de la pousseuse. Les figs. 4,5 et 6 se rapportent aux rou- leaux de défournement qui permettent de défourner le rail avec le bourrelet en bas et le patin en haut. Le rail 2,
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fig. l,arrivant du laminoir ou d'un refroidissoir dans la direction de la flèche 14, fig. 2, est entraîné dans le four par les rouleaux 1 qui peuvent être aotionnés indépendamment par des commandes individuelles 3 et 8 ou par une transmission continue.
Un certain nombre de pousseuses, dont les bras 4, fig. 3, portent des boucliers 16 qui s'appuient sur les glissières 7 poussent les rails à travers le four, comme renseigné sur le plan. Ces rails sont portés par les glissières 7. Lorsque le rail quitte la glissière, il tombe sur les rouleaux 9, 21 et 22 avec son bourrelet en bas et le patin en haut. Ces rouleaux défournent le rail dans la direction de la flèche 15, fig. 2. Le chauffage du four, dans le cas représenté aux dessins, est réalisé par des brûleurs à gaz 11 qui débitent leurs flammes en sens inverse du mouvement des rails dans le four. Ces flammes quittent le four par les départs 23 pour aller à la cheminée par le carneau 24. Le chauffage est donc continu et progressif.
Comme le renseignent les figs. 4,5 et 6, on peut prévoir des rouleaux de défournement, soit d'après la fig. 6, ou bien, des rouleaux suivant la fig. 4 alternés avec des rouleaux suivant la fig. 5 et un rouleau d'après la fig. 6 à l'extrémité où sort le rail. Ces rouleaux peuvent être ' commandés par une transmission unique ou par des commandes individuelles 25 et 10 comme renseigné sur le plan.
Normalement, les rails sont placés côte à côte dans le four comme le renseigne la fig. 3. Le bras de la pousseuse 4 est constitué par une pièce creuse en chaudronnerie, fermée du côté du bouclier 16 et ouverte à l'extrémité opposée. Ce bras est arrosé par une conduite d'eau, munie d'un ajutage 12. Même lorsque la pousseuse est à fin de course, l'ajutage lance un jet d'eau jusqu'à l'extrémité portant le bouclier et évite un échauffement excessif du bras de la pousseuse. Le bras de la pousseuse peut être actionné par
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une crémaillère 17 et un pignon 5. La commande des pignons de toutes les crémaillères se fait par un arbre unique 20 qui permet de commander toutes les pousseuses à la fois par une transmission par chaîne 19 et 6.
Le bras de la pousseuse se mèut dans un guide 18 muni d'une évacuation d'eau 13.
Comme on le voit par la description précédente, cette disposition permet une manutention mécanique des rails sans aucune intervention de main d'oeuvre pour le redressement de ceux-ci. La sole ne présente aucune rigole communiquant avec l'extérieur et le four est complètement clos à ses deux extrémités. Il en résulte un chauffage très uniforme et une température rigoureusement constante d'une extrémité du rail à l'autre lors du détournement.
De plus, grâce à la disposition particulière des rouleaux de défournement, le rail sort du four avec son bourrelet en bas et le patin en haut, de façon à ce que l'opéra- tion de trempe du bourrelet dans un bac d'eau ne présente aucune difficulté et ne nécessite aucune manutention pour le redresser.
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PATENT OF INVENTION Improvements to furnaces for quenching and treatment ------------------------------------ ------------------- thermal insulation of the rails.
The fatigue conditions to which the rails are subjected as a result of the increased axle load and the speed of the trains require a special structure of the metal in the different parts of the profile of the rails.
The best results have been obtained by hardening the part of the bead on which the wheel rim runs and which must withstand the wear forces, while maintaining the elasticity of the core and of the shoe. To obtain this result, the entire rail is heated to the quenching temperature in an oven and one limits oneself to dipping the surface of the bead to a certain depth by immersing it in a small thickness of water. To do this, the rail is presented to the quenching tank with its bead at the bottom and the shoe at the top.
In existing furnace constructions for this use, the rails run through the furnace, driven by
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carriage and push finger conveyors, known as "shippers". Channels are needed in the bottom of the oven for the passage of cross-feeders, cables, trolleys, etc. When it passes through the oven, the rail is placed sideways and is carried on slides by the runner. and the bead. It is also in this position that it falls on the bank of cylindrical conveyor rollers which unload it laterally. A second maneuver is then necessary to straighten the rail, when it is taken out of the oven, so that it is presented with the bead at the bottom and the shoe at the top.
Moreover, the conveyors which are in the furnace requiring channels in the bottom thereof, it follows that the bottom is not uniformly hot, that inevitable air inlets are made by these. channels and ultimately the rails are not evenly heated.
The object of the present invention is to obviate these drawbacks. It avoids the use of conveyors and mechanisms in the bottom of the furnace and, consequently, the channels required by them. The diversion is carried out by specially shaped rollers which are housed in a discharge channel below the sole. Due to the particular shape of the rollers, when the rail falls into the discharge channel, it is presented with its bead at the bottom and the pad at the top, and can be discharged directly into the machine or the quenching member, without further handling.
Figs. 1, 2, 3, 4,5 and 6 show an embodiment of the present invention. Fig. 1 is a section A-B of FIG. 2. FIG. 2 is a section C-D of FIG. 1. Fig.3 is a section E-F of fig. 2 and shows the features of the pusher. Figs. 4, 5 and 6 refer to the feed rollers which allow the rail to be lifted with the bead at the bottom and the shoe at the top. Rail 2,
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fig. 1, coming from the rolling mill or cooler in the direction of arrow 14, fig. 2, is driven into the oven by rollers 1 which can be independently actuated by individual controls 3 and 8 or by a continuous transmission.
A certain number of pushers, including the arms 4, fig. 3, carry shields 16 which rest on the slides 7 push the rails through the oven, as shown on the plan. These rails are carried by the slides 7. When the rail leaves the slide, it falls on the rollers 9, 21 and 22 with its bead at the bottom and the shoe at the top. These rollers unthread the rail in the direction of arrow 15, fig. 2. The heating of the furnace, in the case shown in the drawings, is carried out by gas burners 11 which deliver their flames in the opposite direction to the movement of the rails in the furnace. These flames leave the oven through the outlets 23 to go to the fireplace through the flue 24. The heating is therefore continuous and gradual.
As shown in figs. 4,5 and 6, it is possible to provide discharge rollers, either according to FIG. 6, or else rollers according to FIG. 4 alternating with rollers according to fig. 5 and a roller according to FIG. 6 at the end where the rail exits. These rollers can be controlled by a single transmission or by individual controls 25 and 10 as shown on the plan.
Normally, the rails are placed side by side in the oven as shown in fig. 3. The arm of the pusher 4 is formed by a hollow piece of sheet metal work, closed on the side of the shield 16 and open at the opposite end. This arm is sprayed with a water pipe, fitted with a nozzle 12. Even when the pusher is at the end of its stroke, the nozzle launches a jet of water up to the end carrying the shield and prevents overheating. excessive force of the pusher arm. The pusher arm can be operated by
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a rack 17 and a pinion 5. The pinions of all the racks are controlled by a single shaft 20 which makes it possible to control all the pushers at the same time by a chain transmission 19 and 6.
The pusher arm moves into a guide 18 fitted with a water outlet 13.
As can be seen from the preceding description, this arrangement allows mechanical handling of the rails without any intervention of labor for the straightening thereof. The sole has no channel communicating with the outside and the oven is completely closed at both ends. This results in very uniform heating and a strictly constant temperature from one end of the rail to the other during the diversion.
In addition, thanks to the particular arrangement of the discharge rollers, the rail leaves the oven with its bead at the bottom and the runner at the top, so that the operation of quenching the bead in a water tank does not presents no difficulty and does not require any handling to straighten it.