BE427096A - - Google Patents

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BE427096A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K7/00Making railway appurtenances; Making vehicle parts

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turning (AREA)

Description


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  Procédé et dispositifs servant à fabriquer   et '?-   monter et démonter des éléments de surface résistent à l'usure sur diverses pièces en particulier sur des roues de véhicules circulant sur rails. 



   L'invention concerne un procédé et des dispositifs servant à fabriquer et à monter et démonter des éléments de surface résistant à l'usure sur diverses pièces, en partiaulier sur des roues de véhicules circulant sur des rails. 



   On a déjà essayé par les moyens les plus divers de garnir les points des pièces particulièrement soumis à l'action de l'usure, de matières possédant une résistance particulière   àl'usure,   par exemple, on a proposé de couler aux points des pièces exposés à s'user des matières résistant à l'usure ou de fixer par soudure rapportée ou autogène sur les points en question des pièces, des bandes ou des plaques en matières résistant à l'usure.

   Mais'les moyens de fixation précités ont 

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 le plus souvent des inconvénients, perce que le   chauffage   à, haute température qu'ils rendent nécessaire donne lieu à des modifications de structure dans le métal résistant à, l'usure ou dansle métal de support, et ces modifications ont une influence fâcheuse parfois très considérable sur la résistance à l'usure qu'on se propose d'augmenter. De plus,la fixation par soudure de pièces de grande étendue ou de bandes de grande longueur ou similaires en matières résistant 1. l'usure sur les pièces dont il s'agit d'augmenter la résistance prend beaucoup de temps et par suite est une opération extrêmement compliquée. 



   Le remplacement des pièces ainsi rapportées une fois usées n'a pas été possible jusqu'à présent, sinon en détériorant le support. 



   L'invention a donc tout d'abord pour objet de ne faire subir au cours de l'opération de fixation aucune modification ni de la structure,ni des caractéristiques de résistance du métal rapporter destiné à rendre résistants a l'usure certains points d'une pièce et de réaliser sa fixation de manière qu'il lui soit absolument impossible de se détacher accidentellement, mais qu'il soit facile de le détacher volontairement par des moyens relativement simples. 



   Elle a encore pour objet la création de dispositifs relativement simples qui permettent de monter et de démonter les éléments de surface résistant à l'usure. Une forme de ré- alisation particulière de l'invention consiste à garnir les roues et trains de roues de véhicules roulant sur rails de métal résistant à l'usure aux points qui subissent les efforts les plus considérables et à accomplir cette opération sur une 

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 machine qu'il est facile de créer par une transformation d'un tour à essieux montés bien connu. Bien entendu on peut aussi employer des machines spécialement construites à cet effet. 



   L'idée fondamentale de l'invention consiste à fixer par forgeage ou par laminage dans la pièce à améliorer une bande ou uneplaque en métal résistant à l'usure. A cet effet, on peut découper dans la pièce à améliorer des mortaises à bords évidés vers le bas ayant, par exemple, un profil à queue d'aronde dans lesquelles on fixe par forgeage ou par laminage les bandes ou plaques   précitées,. On   peut évidemment employer aussi d'autres procédés de compression que le forgeage ou le laminage précités. 



   Suivant une caractéristique particulière de l'invention les plaques ou bandes résistant à l'usure reçoivent avant d'être introduites dans les rainures ou mortaises profilées de la pièce, une coubure préalable qui, disparait au moment où on les y introduit par laminage, forgeage ou à la presse de façon que la surface de la pièce prenne la forme qu'on désire lui donner. 



   Suivant une autre caractéristique de l'invention, la rainure de la pièce peut être disposée de façon qu'un de ses bords soit mobile et par suite puisse être détaché de la pièoe. 



   L'introduction des éléments résistant à l'usure dans les rainures découpées dans la pièce de support peut se faire par un procédé de déformation à froid. Dans le cas de certaines formes d'exécution, il convient cependant de faire subir aux éléments résistant à l'usure un léger chauffage les rendant plus facilement déformables mais ne modifiant pas leur structure. On a constaté que l'opération   éxécutée   à la cha- 

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 leur du rouge donnait particulièrement satisfaction. Le travail à chaud permet en outre de faire prendre la trempe eux éléments résistant à l'usure en les plongeant dans l'eau aussitôt après les avoir forgés, laminés ou fixés à la presse. 



   D'autres caractéristiques particulières de l'invention apparaitront d'après la description. 



   L'invention a encore pour objet un procédé servant à détacher ou   à   remplacer les éléments résistant à l'usure. 



  Suivant l'invention, cette opération s'effectue au chalu- ;:eau   découpeur,   la meule à refendre ou similaires, au moyen desquels on découpe dans la bande ou plaque fixée par laminage, forgeage ou à la presse une ou plusieurs pièces en forme de coin et ,ou une ou plusieurs saignées, de façon que les portions restantes de la bande ou de la plaque puissent être poussées l'une vers l'autre dans la rainure de la pièce et/ou retirées de cette rainure. Dans un grande nombre de cas le métal résistant à l'usure qui convient le mieux est un acier à 12 à 14 % de manganèse. Mais on peut aussi employer d'autre matières résistant à l'usure et aussi aux attaques chimiques par exemple, qui ne contiennent pas obligatoirement du fer. 



   L'invention a une importance particulière cu point de vue de la constitution des surfaces résistant à l'usure des roues de véhicules roulant sur rails. Ainsi qu'on le seit les boudins et surface de roulement des roues de chemins de fer subissent des efforts particulièrement considérables, encore accentués du fait de l'augmentation de la vitesse des véhicules et de l'action plus intense des freins qui en ré- 

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 sulte . Conformément au procédé précité, on peut se contenter de garnir les boudins ou garnir la surface profilée entière de ces roues d'éléments de surface résistant à l'usure, qu'il s'agisse.d'ailleurs.de roues neuves ou de roues à réparer. 



   On peut prévoir à cet effet des dispositifs spéciaux qui permettent de garnir la roue montée sur la machine avec son essieu horizontal, incliné ou vertical, d'une bande con-   tinue   en métal résistant à l'usure. On peut se servir à cet effet de machines spéciales qui permettent d'opérer simultanément le chauffage, la fixation par laminage et la trempe de la bande résistant à l'usure, mais on peut aussi se servir de tours à trains de roues existants que l'on transforme pour répondre au but poursuivi par l'invention. Les particularités de ces dispositifs sont indiquées en détail dans la descrip- .tion. 



   L'invention permet de garnir d'une manière relativement rapide et simple la surface ou des portions de la surface des pièces avec des éléments possédant une forte résistance à l'usure et qui, en cas de nécessité, peuvent être rapidement détachés et remplacés par d'autres. Cette correction du profil de la pièce n'en modifie nullement les dimensions originales, par exemple le diamètre de la roue. 



   L'invention est représentée sur les dessins sous diverses formes de réalisation indiquées à titre d'exemple.Sur les dessins :
La fig. I est une élévation d'une glissière de crosse de piston garnie d'une surface de glissement résistant à l'usure;
La fig. 2 est une coupe logitudinale partielle à plus 

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 grande échelle de la fig. I;
La fig. 5 est une coupe transversale partielle à plus grande échelle suivant la ligne III-III de la fig.

   I ;
La fig. 4 est une coupe transversale d'une plaque résistant à l'usure, telle qu'elle peut être employée suivant l'invention;
La fig. 5 est une coupe transversale d'une autre forme de plaque ;
La fig. 6 est une vue schématique en perspective d'une surface courbe améliorée suivant l'invention ;
La fig. 7 est une coupe transverdale d'une plaque résistant   à   l'usure, telle qu'elle peut être employée à la fabrication d'une surface du type de la fig. 6 ;
La fig. 8 représente en élévation et en coupe partielles l'application de l'idée de l'invention à un cabestan ou à un treuil ;

     Lesfigs.  et IO représentent rexpectivement en coupes longitudinale et transversale partielles l'application de l'invention une poulie de câble ou   8. un   tambour de frein ;
La fig II est une coupe transversale partielle d'une roue de chemins de fer dans laquelle est inséré un élément résistant à l'usure suivant l'invention ;
Le fig. 12 est une vue d'une particularité du procédé d'introduction de l'élément résistant à l'usure ;
Les Figures 13 à 18 représentent trois autres formes de réalisation de l'invention appliquées à des roues de chemins de fer ;
La fig. 19 représente une autre forme de réalisation de l'invention dans laquelle l'un des bords de la rainure de 

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 fixation est amovible ;

   'La fig. 20 représente une autre forme de réalisetion de la rainure de fixation avec bord amovible pour roues de chemins de fer ;
La fig. 21 est une forme de réalisation analogue à celle de la fig. 20 avec éléments superficiels résistant à l'usure en plusieurs pièces ;
La fig. 22 est un plan d'une portion de roue de la fig. 



  21 faisant apparaitre les' positions décalées des extrémités en contact des bandes.résistant à l'usure ;
La fig. 23 représente schématiquement un moyen qui permet de détacher les éléments résistant à l'usure d'une autre forme de réalisation de l'invention ;
Les figs. 24   e't   25 représentent respectivement en coupes transversale et longitudinale partielles un mode de fixation défectueux par laminage auquel on peut remédier par les dispositifs que représentent les figures 26 et 27 res-   pectivement   en coupes transversale et longitudinale partielles;
Les figs. 28 et 29 représentent schématiquement l'agencement des dispositifs de chauffage', de fixation par laminage et de trempe servant à monter des bandes résistant à l'usure dans des roues de chemins de fer ;

  
La fig. 30 représente schématiquement en plan avec coupe partielle un dispositif de fixation par laminage ;
Les figs. 31 à 36 représentent en plan et en coupe transversale les formes de raccordement des extrémités des éléments résistant à l'usure analogues à ceux de la fig. 22 ;
Les figs. 37 et 38 représentent schématiquement les moyens par lesquels on détache les éléments résistant à l'usure; 

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La fig. 39 est une vue en perspective d'un dispositif servant à fixer par laminage des bandes résistant à l'usure dans des roues de chemins de fer en faisant usage d'un tour à essieux montés ordinaire ;
La fig. 40 est une vue latérale du dispositif de la fig. 



  39 ;
La fig. 41 en est une vue de face ;
La fig. 42 représente un détail de la machine des figs. 



  39 à 41
La fig.   4   est un plan correspondant à la fig. 42 ;
L'idée de l'invention peut être appliquée dans tous les cas où des pièces peuvent être garnies d'éléments de surface amovibles, sans qu'il y ait lieu de se préoccuper si les pièces en question ont des contours prismatiques, tels que les surfaces de guidage ou les glissières, ou si ces pièces sont courbes ou profilées, comme les roues de chemins de fer, tambours de frein, galets, etc... Quelle que soit le matière qui constitue la pièce en question les éléments de surfaces peuvent consister en matériaux possédant une très forte résistance à l'usure, une très grande dureté ou tout autre propriété que l'on désire, pourvu seulement qu'elles puissent être laminées, forgées ou subir l'action de la presse.

   Lorsqu'ils sont usés, ces éléments de surfaces peuvent être détachés de la pièce sans l'endommager et remplacés par d'autres, en rétablissant ainsi les dimensions originales de la pièce. 



   Les figs. I à 3 représentent un exemple de réalisation de l'invention s'appliquant à une glissière de crosse de piston pour locomotives. Le corps de la glissière I est en 

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 acier doux. Les deux surfaces de glissement 2, 3, qui jusqu'à présent étaient trempées et   rectifiées,   sont maintenant insérées dans le corps de la glissière I suivant l'invention et à cet effet on mortaise ou on fraise aux points à considérer sur le corps de la glissière 1.des rainures suivant la forme   4   ou la forme 5 avec bords évidés vers le bas ( profil à queue d'aronde).

   Ces.rainures servant à recevoir des bandes ou plaques 6 ou 7 de profil approprié, constituées par le matériau choisi, par exemple de l'acier de forte résistance à l'usure et qui rétablissent le profil de la glissière entaillé par les rainures découpées dans les surfacés de glissement. Ces bandes sont maintenues en place uniquement grâce à la forme des rainures et sans soudure autogène, ni rapportée, ni aucun chauffage du corps de la glissière I. On choi-   sila   section des bandes ou plaques 6, 7 avant de les sertir dans le corps de la glissière de façon que les bords de fixation en forme de queue d'aronde ne se forment que par la déformation du profil. Les figs. 4 et 3 représentent la forme que doit avoir;par   exemple,'la   section de la bande pour s'ajuster ensuite dans les rainures à bords évidés vers le bas.

   Pour empêcher les bandes 6, 7 de se déplacer dans le sens longitudinal, on donne par-exemple une forme surélevée à l'extrémité de la rainure, comme on peut le voir en 8 sur la fig.   2.   Il est avantageux d'introduire sous pression la bande dans la rainure, après l'avoir courbée et chauffée au rouge, en déformant ainsi son profil. Aussitôt après avoir introduit les bandes 6, 7 dans les rainures 4, 5, on peut leur faire subir une trempe à l'eau, à l'air, ou par tout autre agent de trempe, les rainures à bords évidés vers le bas 

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 empêchant la bande de se déformer. L'action de retrait qui s'exerce au moment de la mise en place des bandes 6 rend encore leur fixation plus solide.

   Les éléments de surface ré-   sistant   à l'usure ainsi réunis au corps de la glissière I de manière à ne pouvoir se détacher, peuvent alors être polis à la manière ordinaire. Lorsque les plaques sont   définitive-   ment usées, ce qui n'arrive qu'après plusieurs polissages, on peut y pratiquer une saignée dans le sens de la longueur d'une manière appropriée, par exemple au chalumeau découpeur et les retirer sans détériorer les rainures ni le corps de la glissière I, puis remonter les surfaces de glissement neuves de la manière qui vient d'être décrite. 



   Le profil que doit avoir la bande 6 ou 7 peut être obtenu dès l'origine au laminoir, évidemment si le nombre de pièces   nécessaire.'-n'est   pas grand,: on peut l'obtenir par d'autres moyens, par exemple à la forge dans une matrice ou par rabotage. On peut aussi accoler plusieurs profils semblables, tels qu'ils sont désignés par 9 sur la fig. 7. La fig. 6 est une vue schématique en perspective d'un exemple d'une surface prismatique à courbures concave et convexe. 



   Le la même manière que les   surf&ces   prismatiques on peut garnit d'une matière résistant à l'usure des surfaces rotetives d'un profil quelconque. La fig. 8 représente à titre d'exemple un cabestan dont les surfaces rapportées 10 résistent à   l'usure. A   gauche de la figure on voit le. surface résistant   l'usure   mise en place et du côté droit on peut se rendre compte de la manière dont on introduit la bande 10. On voit encore ici de quelle manière il convient le mieux de donner une courbure initiale à la bande. Les 

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 figs 9 et 10 représentent des exemples de réalisation sembla- bles à savoir une poulie de câble, un tambour de frein et similaires garnis d'une   .surface rapportée   résistant à l'usu- re.

   Dans ce cas deux bandes II sont accolées dans le sens de la longueur, celle de droite de la fig. 10 étant repré- sentée dans sa position préparatoire avant d'être refoulée à la presse. La fixation et le démontage des bandes 9; 10 et II des figs. 6 à 10 s'effectuent d'une manière analogue à celle qui à été décrite à propos' des figs. 1 à 4. 



   L'invention a une importance particulière au point de vue de la construction ou de la réparation des roues des véhicules de chemins de fer. Les figs. II à 18 et 20 à 23 représentent des profils de bandages, tels qu'on les em- ploie par exemple d'une manière habituelle sur les véhicules de chemins de fer et de tramways.¯Ces profils subissent en service les efforts les plus divers et doivent être rec- tifiés de temps en temps. Si l'on établit les portions de ces profils qui subissent les efforts les plus considéra- bles en un métal possédant une forte résistance à l'usure      ce qu'il n'a pas été possible de faire jusqu'à présent, les roues peuvent assurer un service notablement plus prolon- gé avant que la rectification du profil devienne nécessaire. 



  Mais lorsque l'usure du profil a atteint sa limite règle- mentaire, l'invention permet de remplacer d'une manière sim- ple les éléments de forte résistance à l'usure ainsi qu'il sera décrit en détail ci-après. 



   Les figs II et 12 représentent à titre d'exemple le profil d'une roue de chemin de fer qui subit les efforts les plus considérables au point 12. Suivant l'invention on 

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 découpe en ce point au tour des rainures 13 et   14   à bords évidés vers le bas et on y sertit la bande 15 en métal très résistant à l'usure, par forgeage, par laminage ou 1. le presse. La roue tourne avec   cete   surface d'usure rapportée fixée d'une manière inséparable dans le bandage, jusqu'à ce que l'usure du profil du bandage ait atteint sa limite rè-   glementaire.   Jans ce cas, la bande résistant à l'usure 15 est généralement usée également à un point tel que le bandage doit recevoir une pièce rapportée neuve.

   A cet effet on le tourne à la manière connue au profil normal plus petit 16 sans qu'il y ait lieu de tenir compte de l'usure du congé de raccordement du boudin 12, car on découpe de nouveau en ce point une rainure 17 à bords évidés vers le bas 18, 19. Puis on sertit de nouveau dans cette rainure une bande résistant à l'usure semblable à la bande 13. On voit nettement sur la fig. 12 la meilleure manière d'introduire la bande 15 dans le rainure   17.   Ainsi qu'on peut le voir, la bande 15 reçoit une courbure initiale qui lui permet de passer'devant les arêtes des bords évidés vers le bas 13 et 14, au moment oà on l'introduit dans la rainure. Puis au moyen d'un dispositif servant à la laminer ou à la comprimer on l'étire dans la rainure elle-même en lui permettant de prendre la position représentée sur la fig. II.

   Le cylindre qui sert à laminer en place la bande 13 est indiqué schématiquement en 15'. 



  La largeur de la bande 15 n'est évidemment pas limitée à la   largeur'   représentée sur la figure, elle peut aussi avoir une largeur assez   grende   pour recouvrir presque complètement la surface du profil du bandage. Il conviendrait alors de donner à la rainure la forme indiquée en pointillé en 20 sur la fig. 12. 

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   Mais on peut aussi envisager d'autres moyens possibles de fixer la bande résistant à l'usure dans la surface du bandage. Les figs 13 et 14 en sont des exemples. On voit d'après ces figures qu'il existe une double série de rainures bords en queue d'aronde 21, 21', 22, 22', dans lesquelles on introduit la bande qui a reçu une courbure initiale, de la même manière que dans les formes de réalisation antérieurement décrites. La fig. 14 représente le profil fini de laminage. 



  Les boudins eux-mêmes peuvent aussi être   recouver   d'une enveloppe résistant à l'usure, ainsi que le représentent à titre d'exemple les formes des figs. 15 à 18. Les rainures à bords en queue d'aronde peuvent être découpées aux points et avec l'épaisseur ou la profondeur qui conviennent le mieux. 



  IL convient de fixer particulièrement la bande résistant à l'usure contre la face arrière 23 du boudin, ou elle est enacre sertie dans une rainure en forme de queue d'aronde. 



   Il a été montré dans ce qui précède de quelle façon la bande résistant à l'usure est sertie à la presse dans des rainures fixés de la pièce. Si l'un des bords de la rainure est mobile ou démontable, on peut monter la bande ou la plaque résistant   à.l'usure   sans leur donner une courbure initiale. 



  Le montage de l'élément de surface résistant à l'usure ainsi que son démontage et son remplacement deviennent ainsi notablement plus simples. Les figs 19 à 21 représentent des exemples de cette forme de réalisation. Alors que dans les formes de.pièces décrites ci-dessus, la rainure qui reçoit l'élément résistant à l'usure comporte dès l'origine des bords évidés vers l'intérieur et que les bords en queue d'aronde de la bande ne se forment qu'une fois cette bande introduite dans la 

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 rainure, dans le cas présent la bande reçoit dès l'origine des bords en queue d'aronde, et la rainure n'est complétée qu'une fois la bande introduite. La figure 19 est une coupe transversale du corps 24 de la pièce, une surface de glissement comme, sur le fig. I, qui doit recevoir les deux éléments de surface résistant à l'usure 25, 26.

   Le corps de la   glissière 1.+   est en métal doux, peu résistant à l'usure et on y applique des 'plaques ou bandes 27, 28 dont la surface inférieure comporte des bords évidés vers le bas 29, 29'; il convient ici encore de choisir pour les bords une forcie de queue d'aronde. Ces bords sont enfoncés d'un côté sous les nervures 30 obliques du corps   24   de la glissière. 



  Les rainures fermées de fixation qui réunissent les plaques 27, 28 avec le corps 24 sont formées par ces nervures 30 et le rail de fixation 31, dont la tête 31' a une forme correspondant à celle des rainures 29'. On voit que l'on peut tremper et /ou polir ces plaques 27, 28 avant ou après leur montage. 



   Le principe du bord mobile de la rainure, matérialisé sur la fig. 19 par la plaque 31 est constitué sur les figs
20 et 21 par un anneau 32. On voit que cet anneau complète le profil de   le',   rainure 34 de la roue de chemin de fer par la pointe 33. On voit de même nettement que la bande 35 résistant à l'usure de même que divers éléments de bandes 35', 35", 35''', peuvent être enfoncés facilement dans la rainure 34 dans la direction de le flèche A, sans qu'il soit necessaire de donner pour cela à la bande ou aux éléments de bande une courbure initiale. Une fois la bande ou les éléments de bandes enfoncés, on enfonce sous pression l'anneau 

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 33 et on le fixe sur le corps de la roue 36 d'une manière appropriée.

   Il est évident due pour remplacer après usure les bandes 55 ou éléments de bandes individuels 35', 35", 35"', il suffit d'enlever l'anneau 32 qui forme le bord; il est alors extrêmement facile de retirer du bandage, la bande ou les éléments de bande. 



   Les deux formes de réalisation peuvent évidemment être combinées : la fig. 23 en est un exemple. La bande annulaire 37 peut être introduite sans courbure initiale dans la rainure 39, qui tout. d'abord est..ouverte. La bande annulaire 38 qui est introduite ensuite par laminage ferme en même temps la rainure 39 pour la bande 37 et immobilise cette bande. 



  Une simple saignée annulaire au chalumeau effectuée à peu près au point 40, qui ne pénètre pas jusqu'au fond   de .le   rainure et. par suite ne peut pas l'endommager permet de retirer les deux parties de là bande 38 ainsi séparée en deux et ensuite la bande 37 sans qu'il soit nécessaire de la séparer. 



   Lorsqu'il existe divers éléments en métal résistant à l'usure, par exemple des bandes séparées .parallèles servant à former la surface du profil de la roue, comme l'indique la fig. 21, on décale les divers joints des extrémités des bandes 41', 41",   l'un   par rapport à l'autre, comme l'indique la fig. 22, de façon à protéger notablement ces joints. D'autres formes d'agencement des joints sont indiquées ci-après. 



   Le jeu qui existe dans la rainure dans laquelle la bande ou la plaque résistant à l'usure sont serties est relativement très faible : cependant dans certains cas,   onnbst   pas certain que l'humidité ne puisse y pénétrer parfois.   On   

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 remédie à cet inconvénient..d'une manière certaine et durable en recouvrant la surface de la rainure d'une couche de protection contre la rouille, qui peut être très mince, car elle est protégée contre les détériorations mécaniques par la présence de la bande.

   On peut arriver à ce résultat par exemple en appliquant par voie électrolytique, au pinceau, ou par métallisation par projection une couche protectrice 42 ( fig.   1@)   sur la surface du profil recouvert par le métal résistant à l'usure, avant d'introduire ce métal dans la   rainure.on   peut aussi protéger contre la rouille la face de le bande située du côté de la rainure par une couche   métallique   réfractaire, si la bande est montée à chaud et de la même manière que la rainure, si la bande est montée à froid. 13 désigne cette couche sur la fig. 13.

   Il est particulièrement important qu'il soit possible de maintenir métalliquement propres les surfaces de contact entre la bande et la rainure dans le cas des roues de véhicules roulant sur rails dont la résistance électrique doit être aussi faible possible. Cette couche protectrice appliquée sur la surface de la rainure a un autre avantage inattendu résultant du fait qu'elle fait revenir en arrière avec certitude la flamme du chalumeau découpeur, dans le cas où la bande doit être découpée pour être remplacée. On empêche ainsi- d'une manière efficace les détériorations que pourr ait subir la rainure en cas de manoeuvre maladroite du chalumeau découpeur. 



   On a constaté, avec certains profils de bandes devant être introduites par laminage comme éléments résistant à l'usure dans des pièces en métal doux que l'élargissement cherché de la bande à courbure initiale en vue de la forme- 

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 tion par laminage des bords en queue d'aronde se propage dans la portion de la bande qui n'est pas encore passée sous le cylindre de laminage à une petite distance en avant du.point de contact du cylindre avec la rainure. La bande devient ainsi plus large que la largeur extérieure de la rainure avant'd'y être entrée. Les figs. 24 et 25 représentent schématiquement comment les choses se passent, la fig. 



  24 étant une coupe suivant la ligne A-B de la fig. 25,.   44   désigne la bande à sertir par laminage, et comportant une courbure initiale en 45,. 46,.est la rainure en forme de queue d'aronde dans laquelle la bande doit recevoir sa forme définitive. 47 est le cylindre servant à faire pénétrer la bande dans la rainure 46. On a donc constaté qu'avant de pénétrer dans la 'rainure la bande s'élargissait de façon que ses arêtes extérieures 48, 48', venaient se placer au dessus de la 'rainure, en laissant ainsi subsister un jeu 4± entre la bande et la rainure.

   Pour remédier à cet inconvénient,   on.   fait passer la bande 44, comme l'indique les figs. 26 et 27, immédiatement en avant du cylindre   47,   à travers un guidage dont-le profil correspond celui de la bande et qui par sa forme empêche le profil de la bande de d'élargir en dehors de la rainure et en même temps fait entrer avec certitude, la bande dans la rainure. On voit sur ces figs. que le guidage de la bande est obtenu de chaque côté de la rainure par les éléments   50, '50',   et en avant du cylindre par les éléments de guidage 50", 50"',.

   Tous ces éléments de guidage 50, 50',   50",     50"',   peuvent être   évidem-   ment être rassemblés dans un dispositif unique. la   fig.26   est une coupe suivant la ligne C-D de la fig. 27. 

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   Les fiés. 28 et 29 représentent schématiquement et à titre d'exemple l'opération de laminage exécutée sur une roue de chemin de fer d'après les figures II et 12. La bande 31 résistant , l'usure ayant reçu une courbure initiale, ainsi qu'il a   été   décrit, passe à travers un dispositif de chauffage   5   du type d'un four à mouffle et est introduite dans la rainure 54 du bandage par le cylindre 53, dont le profil correspond à celui du congé âe raccordement du boudin . Une fois la bande 31 introduite par laminage, elle peut subir une trempe eu moyen du dispositif de trempe 55. La fig. 30 représente une autre forme du cylindre de laminage 56, qui sert à introduire une bande 57 résistant à l'usure dans la rainure 58 d'une roue de chemin de fer 59 et à améliorer ainsi le boudin et la surface de roulement de la roue.

   Mais le cylindre 56 ayant la forme de la fig. 50 peut aussi être employé à la place du cylindre 53 des figures   28   et 29. 



   Les figures 31 à 36 représentent diverses formes de joints des extrémités des bandes résistant à l'usure. Sur les figures 31 et 32, les extrémités des bandes se recouvrent en 60 et 61, en laissant ainsi subsister des intervalles 62, 63 aux joints. Sur les figures 33 et   4,   on voit un cordon de soudure 64 et sur les figures 35 et 36 le joint est oblique avec portions décalées, la figure 36 étant une coupe suivant la ligne   E-F   de la figure 35. La forme des joints des extrémités de la bande dépend des efforts subis en service par la pièce en question. 



   L'enlèvement des plaques, bandes ou autre éléments en métal résistant à l'usure peut se faire d'une manière sim- 

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 ple au moyen d'un chalumeau découpeur 65, ainsi que l'indi- que schématiquement la fig. 37.   A'cet   effet on pratique dans la plaque ou bande des saignées 66 dirigées obliquement l'une .par rapport à l'autre, de façon à détacher une pièce 67 en forme de coin dans la plaque ou bande ; on peut rapprocher l'une de l'autre les parties restantes 68, 68', de la plaque et les dégager ainsi des bords 69, 69' de la rainure. On peut alors sortir facilement les parties 68, 68', de la rainure 70. Si la saignée est particulièrement lerge,il suffit parfois de n'en faire qu'une seule pour pouvoir rapprocher suffisamment l'une de l'autre les parties de la bande ou plaque.

   Dans le cas de certaines formes de rainures, par exem- ple celle de la fig. 23, il suffit de toute façon d'une saignée unique 40. Outre le chalumeau découpeur, on peut encore se servir d'autres outils de découpage, tels que des meules, des outils de coupe, des scies; et similaires. 



   Il est évident que l'invention décrite ci-dessus ne permet pas seulement de traiter les roues de chemins de fer connues avec bandages spéciaux, mais encore de fabriquer   m'orne   des roues sans bandages dont la jante fixe comporte des rainures profilées convenables découpées d'avance et dans lesquelles on introduit par laminage une bande résistant à l'usure, ainsi qu'il a été décrit, cette bande une fois usée et retirée pouvant toujours être remplacée par une neuve. 



   L'invention peut être mise en oeuvre par n'importe quel dispositif de laminage approprié. Cependant il est avantageux d'utiliser les tours à essieux montés ordinaires pour véhicules de chemins de fer, après les avoir transformés. Les figs. 39 à 43 représentent en perspective un moyen 

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 de réaliser cette transformation. sur ces figures, 71 désigne le plateau d'un tour à trains de roues et 72 la plaque de fondation des montants. Le train de roues 73 dont une roue seulement 74 a été représentée pour rendre la figure plus claire est monté sur le tour de la manière habituelle, c'est-à-dire le plus souvent de'façon que la fusée d'essieu 73 tourne dans la pointe 76 du plateau 71. L'entraînement du train de roues se fait à la manière habituelle par un toc par exemple monté sur le deuxième plateeu du tour non figuré.

   Les chariots porte-outils ordinaires du tour sont démontés de la plaque de fondation 72 et remplacés par un dispositif 77 ( fig. 40) qui introduit la bande 78 dens la rainure 79 de la roue par laminage. La bande 78 arrive dans un rail de guidage 80 qui, ainsi qu'il a déjà été dit peut recevoir en même temps le dispositif de chauffage de la bande. 



   Le dispositif 77 consiste dans un cylindre 81 dont le profil correspond   à;celui   de la roue. Ce cylindre 81 est guidé dans une fourchette 82 qui se termine par un tourillon 83 ( figs. 42 et   @@)   et dont on peut régler la position dans une plaque de fixation 85 au moyen d'un dispositif vis 84. Le cylindre 81 s'appuie donc contre la plaque 85. 



  Le pint d'appui de le plaque 85 est constitué par des   étrier@   87, 87' ( fig.   41 )   qui entourent l'essieu 73 et la portée 86 ou la fusée   7)   de la roue 74 et sont réunis rigidement par des bielles 88, 88', avec la plaque de fixation 85. 



   Dans l'étrier 87 se trouvent des galets   89   et dans l'étrier 87' des galets ou des glissières. Le dispositif à vis 94 qui de préférence agit sur le tourillon   8   par une surface sphérique permet ainsi de régler la position du cylin- 

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 dre SI suivant la grandeur de la pression qu'il doit exercer. 



   Comme le cylindre 81 peut avoir un jeu latéral par rapport au boudin 90, ce jeu résultant de l'épaisseur variable du boudin 90, il convient de limiter ou de supprimer ce jeu. 



  On arrive à ce résultat suivant l'invention en   dispos&nt   un plateau circulaire 91 dont l'axe 92 a une direction oblique par rapport l'axe du cylindre 81, dont la surface périphérique a une forme conique et qui peut venir s'interposer dans l'espace qui sépare le boudin 90 et le flanc SI' du cylindre. 



  Il est évident qu'en faisant pénétrer plus ou moins profondément le plateau circulaire 91 au moyen du dispositif   à   vis   94   dans cet espace, on peut facilement faire varier ou supprimer complètement le jeu entre le boudin 90 et le cylindre 81. Le plateau 91 est monté sur un support 95 qu'il est avantageux de fixer sur la fourchette 82 au moyen de vis. 



   Sous une autre forme de réalisation de l'invention, on peut encore limiter le jeu entre le bandage de la roue et le cylindre en munissant le cylindre 81 de rebords latéraux 81' amovibles ou réglables. On peut encore supprimer le jeu entre le cylindre 81 et le bandage de la roue par d'autres moyens, par exemple par des galets presseus. 



   Au point 96 ( figs. 39 et 42 ) se trouve entre le rail de guidage 80 et le boudin 90, le dispositif de guidage de la bande 78 représenté et décrit sur les figs. 26 et   87 et   dont la forme correspond aux profils de la bande et de la rainure. 



   Le commencement de la bande étant introduit par le cylindre dans la rainure 79 et la roue 74 tournant d'un mouvement continu, la rainure avec   la,bande   chaude qui y est, sertie arrive dans un bac 97 contenant un agent de trempe 

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 approprié, eau, huile, ou bain de sel. On peut aussi remplacer ce bac par un dispositif d'arrosage, suivant la fig. 28. 



   Il est évident qu'on peut envisager diverses formes d'exécution possibles de l'invention, différant par des détails de celles qui ont été décrites, mais restant en principe englobées entre les limites de le portée de l'invention. 



  Par exemple le dispositif tendeur représenté placé entre le trein de roues, et le cylindre n'est applicable qu'aux trains de roues 1-., fusées extérieures. Dans le cas d'essieux montés 8. fusées intérieures, ce dispositif tendeur doit être modifié en conséquence. L'invention n'est donc pas limitée aux exemples d'exécution représentés, mais est susceptible des variantes les plus diverses.

Claims (1)

  1. R E S U M E L'invention à pour objets ; I) Un procédé de fabrication d'éléments de surface amovibles et résistants à l'usure pour diverses pièces caractérisé pEr les points suivants ensemble ou séparément : a) On sertit par laminage ou forgeage dans la partie de la pièce à améliorer une plaque ou bande en une matière résistant l'usure ; b) On découpe dans la partie de la pièce à améliorer des rainures bords évidés vers le bas ( profil en queue d'aronde), dans lesquelles on sertit par laminage ou forgeage des bandes ou plaques en une matière résistant à l'usure ; c) Les plaques ou bandes recoivent avant d'être introduites dans les rainures profilées de la pièce une courbure initiale qui disparait au cours de l'opération de laminage forgeage, ou de compression ;
    d) Les plaques ou bandes dont le profil correspond à ce- <Desc/Clms Page number 23> lui des rainures de la pièce sont maintenues en place par un bord de la rainure de la pièce, qui peut être enlevé de la pièce ; e) L'introduction par forgeage ou laminage de la bande ou plaque résistant à l'usure se fait à chaud ; f) Le métal résistant à l'usure est durci par une trempe effectuée aussitôt après qu'il a été serti par laminage ou forgeage ; g) La surface supérieure de la rainure et la surface inférieure de la bande ou des plaques ou l'une de ces deux surfaces reçoivent une couche de protection contre la rouille métallique ou non métallique ; h) Les plaques ou bandes en métal résistant à l'usure sont guidées latéralement d'une manière rigide au cours de leur sertissage sous pression ou par laminage dans les rainures de la pièce ;
    i) On utilise des plaques ou bandes, possédant la même résistance à l'usure ou.des résistances différentes, disposées l'une à côté de l'autre, les joints de leurs extrémités étant décalée l'un par rapport à l'autre ; j) Pour démonter en vue de leur remplacement les éléments de surface construits d'après le procédé précité, on découpe une pièce en forme de coin ou on pratique une saignée ou on découpe plusieurs pièces en forme de coin et/ou on pratique plusieurs 'saignées dans la bande ou plaque sertie par forgeage, laminage ou sous pression de préférence au moyen d'un chalumeau découpeur, de façon à pouvoir rapprocher l'une de l'autre les portions restantes de la bande ou plaque dans la rainure de la pièce et ou les en retirer ;
    <Desc/Clms Page number 24> k) On emploie comme matière constituant les plaques ou bandes à sertir par laminage ou par forgeage des aciers de forte résistance l'usure, par exemple de l'acier à 12 à 14% de manganèse ; 1) Pour fabriquer des roues résistent à l'usure, on soude les extrémités en contact des bandes serties par laminage dans les roues ; 2) Un dispositif servant à la mise en oeuvre du procédé précité, caractérisé par les points suivants ensemble ou séparément : a) Une presse ou un cylindre dont le profil correspond à la forme que doit avoir la surface de la pièce sert à sertir sous pression ou par laminage la plaque ou le. bande en métal résistant l'usure dans la rainure découpée l'avance dans la pièce ;
    b) Pour fabriquer des roues résistant à l'usure par le procédé précité, on monte la roue avec son essieu horizontal incliné ou vertical sur un dispositif commandé d'une manière quelconque qui la fait tourner et qui comporte des dispositifs servant à chauffer, sertir par l'aminage, tremper et découper la bande ou les bandes en métal résistant à l'usure ; c) On emploie un tour à essieux montés connu en soi et comportant les dispositifs de chauffage, sertissage par laminage, trempe et découpage déstinés eu traitement de la ou des bandes en métal résistant à l'usure ; d) La presse ou le cylindre comportent des guidages latéraux pour la plaque ou bande, qui empêchent le profil de la plaque ou de la bande de se modifier avant l'opération de sertissage à la presse ou par laminage dans la rainure de la <Desc/Clms Page number 25> pièce ;
    . e) Le cylindre comporte des rebords amovibles et, ou réglables latéralement; f) Un plateau rotatif dont la section périphérique a la forme d'un coin est disposé entre le rebord du cylindre et le boudin de la roue ; g) Un dispositif de chauffage, par exemple un four à moufle chauffé au gaz est situé au voisinage immédiat en avant de la presse ou du cylindre et la bande ou la plaque en sort après y avoir été chauffée à la température nécessaire pour être immédiatement sertie dans la pièce ; h) Un dispositif de trempe, par exemple des jets d'eau sont placés au voisinage immédiat en arrière de la presse ou du cylindre ; 3) Une roue pour véhicule circulant sur rail fabriqué par le procédé précité et caractérisée par les points suivants ensemble ou séparément :
    a) La surface de -roulement et ou les surfaces du boudin sorit en métal résistant à l'usure, qui est serti sous @ forme de bande par laminage dans le corps de la roue calculé pour résister seulement aux efforts ordinaires ; b) La roue est améliorée par sertissage d'une ou plu- 'sieurs pièces rapportées, en métal résistant à l'usure,sous forme de bandes aux points de la surface de roulement du bandage exposés d'une manière générale aux efforts en service ou aux efforts les plus considérables.
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