Boîte d'essieu avec roulements à aiguilles. L'invention concerne une boîte d'essieu avec roulements à aiguilles pour véhicules roulant sur rails, du type dans lequel ces roulements supportent uniquement les efforts perpendicu laires à l'axe -à-, la fusée, notamment le poids du véhicule, tandis que les efforts paral lèles à, l'axe de la fusée sont absorbés par quelque :dispositif de butée axiale appropriée.
Dans les boîtes .d'essieux avec roulements à aiguilles pour matériel de chemin de fer préconisées jusqu'ici, dans lesquelles les ai guilles résistent aux charges radiales seule ment, les poussées axiales étant absorbées par des butées spéciales, ces dernières sont pré vues vers le milieu de la. fusée entre les roule ments à aiguilles; ainsi montées, elles sont d'une réalisation et d'une mise en place dif ficiles et c'est dans .de mauvaises conditions qu'elles résistent aux chocs axiaux parfois très violents résultant, par exemple, -des pas sages des véhicules sur des appareils de voie et des changements de direction.
En outre, les visites -et démontages ne peuvent être faits sans toucher aux roulements à aiguilles.
L'invention a pour but,de rendre complè tement indépendants les organes servant à ab sorber les charges axiales, en les montant en bout -de fusée, -ce qui les rend tout à fait acces sibles.
Ces organes de butée peuvent sans in convénient ne comporter que .des surfaces de glissement, car les poussées axiales n'inter- viennent guère au démarrage et n'agissent en suite que d'une façon intermittente, contrai rement aux .charges radiales dont l'impor tance est tout à fait prépondérante lors des démarrages et pendant la marche en ligne droite.
De plus, l'ensemble -du -dispositif de butée axiale, convenablement aménagé, se trouve maintenu bien graissé à cause de la forme même et du mouvement dudit organe.
Le même dispositif de butée axiale peut servir à maintenir les bagues intérieures -des roulements à aiguilles sur la fusée. Ainsi, si l'on utilise des bagues -de roule ment qui ne comportent pas de dispositif spé- eial pour retenir les aiguilles dans leur loge ment, la bague intérieure unique commune aux roulements, ou l'ensemble des bagues in térieures bloquées dans ce cas l'une par rap port à l'autre, peuvent être montés sur la fu sée, de façon à empêcher leur,déplacement sur celle--ci et, dans -ce cas,
c'est précisément le dispositif de butée axiale qui assure leur fixa tion sur la fusée. La partie de ce dispositif de butée, rendue solidaire,de l'essieu, compor tera donc une liaison mécanique avec la bague intérieure pour la préserver de tout déplace ment circulaire par rapport à l'essieu. En dé montant la boîte -d'essieu, on peut, ainsi, re tirer ces bagues intérieures.
Dans le -cas où on se sert de bagues de roulements munies -d'organes, d'ailleurs con nus, pour retenir les aiguilles dans leur loge ment, on emmanche à force la bague inté rieure commune ou les bagues intérieures sur la fusée, de manière à les fixer à demeure. Le démontage -de la boîte peut alors se faire sans enlever la bague ou les bagues intérieures, les quelles ne sont plus nécessairement bloquées l'une par rapport à l'autre.
Enfin, le .dispositif .de butée axiale peut servir à l'alimentation en huile des roule ments à aiguilles, en utilisant ce dispositif pour élever l'huile en un point d'où elle s'é coule, par gravité, dans -des -canaux convena blement tracés qui la :conduisent aux roule ments.
On réalise ainsi, en même temps que le maximum ,de simplicité, le maximum de ren dement mécanique; et, grâce au faible encom brement des roulements à aiguilles, on peut, pour un écartement -de glissières donné, uti liser une fusée de diamètre maximum ou en core substituer de nouvelles boîtes .d'essieux aux boîtes à paliers lisses existantes et ce, sans apporter -des modifications importantes aux diamètres des fusées, ou au .châssis du véhicule.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une coupe verticale axiale, d'une boîte d'essieu conforme à l'invention. Cette figure se rapporte plus particulièrement à une boîte où la bague intérieure des roulements n'est pas emmanchée à force et à -demeure sur 1 a fusée.
Comme il est montré. 1 désigne la fusée et 2 le corps de la boîte d'essieu, fermé à l'avant par le couvercle amovible 3. Les rou lements à aiguilles 4, au nombre de .deux par exemple, sont montés sur la fusée 1 et .ce de façon à ne produire aucun serrage, sur la fu sée. .de la bague intérieure des roulements, tout en empêchant leur déplacement par rap port à la fuse. A cet effet, les aiguilles 4a comportent, comme, chemin intérieur -de rou lement, une bague commune 5 .comme il est représenté sur la figure, étant entendu qu'il pourrait y avoir une bague spéciale pour -cha que roulement, les -deux bagues étant, dans ce cas, bloquées l'une .contre l'autre.
La bague intérieure commune 5 (ou l'ensemble des bagues intérieures) est rendu fixe par rapport à la fusée au moyen d'une liaison mécanique avec l'organe de butée axiale, lequel est fixé en bout d'essieu, comme il est indiqué ci- après.
Cet organe est constitué par une pièce 6, en forme .de disque, maintenue par un écrou 7 vissé sur l'extrémité filetée 8 de la fusée 1. Ce disque 6, empêché,de tourner par rapport à. la fusée au moyen -d'un :dispositif connu non représenté, qui pourrait être quelconque, tel que clavettes, ergots, parties excentrées, mé plats, forme irrégulière, etc, -comporte une nervure -circulaire 9 par laquelle il appuie contre l'extrémité 10 de la bague intérieure 5; la nervure 9 présente une saillie qui épouse la forme de l'extrémité 10 de la bague inté rieure 5.
Celle-ci se trouve prise entre le,dis que 6 et un anneau 11 lui-même appuyé con tre l'épaulement 12 de l'essieu E. L'ensemble de la bague intérieure de roulement 5, -de l'anneau 11 et -du disque 6 est donc bloqué entre l'épaulement 12 -de l'essieu et l'écrou 7 par le serrage de,ce dernier et il est entraîné par le disque 6. On peut aussi supprimer l'an neau 11 et appuyer directement la bague inté- rieure contre l'épaulement d'essieu.
On utilise des dispositfs analogues à .ceux précédemment énumérés, entre les différentes bagues dans le cas où il y en a plusieurs, pour les solidariser entre elles et empêcher toute rotation -de ces pièces par rapport à la fusée. On pourrait aussi en établir entre la bague extrême et l'anneau 11 ou même l'épaule ment 12.
Dans le cas où on fait usage de roulements à aiguilles qui comportent des dispositifs spé ciaux -de retenue -des aiguilles et des bagues intérieures fixées à demeure sur la fusée, les moyens -de fixation ci-dessus énumérés pour bloquer la ou les bagues intérieures et pour empêcher leur déplacement circulaire sur la fusée deviennent, évidemment, sans objet.
Afin que le .disque 6 puisse remplir Qffi- cacement son rôle de butée axiale, il est éta bli de manière à passer entre deux contre- plaques 13 et 14 solidaires ducorps de boîte 2; .ces contreplaques peuvent, individuelle ment ou ensemble, faire partie du corps de la boîte 2 ou du couvercle 3 ou être montées sur ce corps de boîte ou sur le couvercle ou sur l'ensemble des deux.
Ces contreplaques 13 et 14 s'opposent, à tout déplacement du .dis que 6, parallèlement à l'axe de l'essieu et, par suite, de l'essieu par rapport à la boîte.
Il est clair qu'au lieu d'utiliser un dis- que unique passant entre deux contreplaques, on pourrait dédoubler ce -disque et le faire passer entre trois contreplaques ou même mul tiplier encore les surfaces d'appui de la par tie solidaire de la fusée et de la partie soli daire de la boîte.
Le disque 6 peut, également, servir à l'alimentation en huile, non seulement des sur faces de butée axiale, mais aussi .des roule ments à aiguilles; il suffit, à cet effet, -de faire plonger le disque 6 à sa partie basse dans une réserve d'huile 15 constituée à la partie inférieure de la boîte 2.
Les surfaces frottantes du -disque 6 et des contreplaques 13 et 14 sont, ainsi, immédiatement graissées et, d'autre part, le disque, par sa rotation, amène l'huile à la partie supérieure de la boîte où se trouve prévu un racleur 16 qui ar rête au passage une -certaine quantité d'huile, laquelle est dirigée, par gravité, sur les rou- lements par des canaux appropriés 17 et 18. Cette huile fait retour, à travers les roule ments eux-mêmes, à la partie inférieure 19 -de la boîte, qui forme réservoir et se prolonge vers l'avant par le canal 20.
La boîte peut être munie d'un déflecteur s'opposant à toute sortie d'huile autour de l'essieu et d'un pare- poussière 21 qui peut être -d'un modèle ap- hropri6 quelconque.
Bien entendu, sans sortir des limites de l'invention, on peut apporter à celle-ci toutes les modifications qui n'en altèrent pas l'esprit et utiliser pour sa réalisation tous matériaux appropriés, -de même qu'on peut varier les formes représentées, sous réserve -de satisfaire aux conditions indiquées et d'atteindre le but recherché.
Notamment, on peut modifier -de toute fa çon convenable le nombre et les dimensions des roulements à aiguilles; fractionner ou non la bague intérieure -des roulements.; fixer à -demeure ou non les bagues intérieures .sur la fusée; changer le profil -du disque 6 dont les surfaces d'appui sur les contreplaques 13 et 14, au lieu d'être planes, peuvent être de forme quelconque et munies @de pattes d'arai gnées ou dispositifs analogues,
et multiplier le nombre de surfaces d'appui entre les par- ties solidaires de la fusée et les parties soli daires de la boîte. D'autre part, les contre- plaques 13 et 14 peuvent occuper, autour de la fusée, un secteur plus ou moins étendu et présenter -dans le sens perpendiculaire à la fusée une forme généralement quelconque. Enfin, il va de soi que l'émau 7 peut être remplacé par quelque dispositif équivalent.
Axle box with needle bearings. The invention relates to an axle box with needle bearings for vehicles running on rails, of the type in which these bearings only support the forces perpendicu lar to the axis -à-, the spindle, in particular the weight of the vehicle, while the forces parallel to the axis of the spindle are absorbed by some: appropriate axial stop device.
In the axle boxes with needle bearings for railway equipment recommended up to now, in which the wings resist radial loads only, the axial thrusts being absorbed by special stops, the latter are provided towards the middle of the. rocket between needle bearings; thus mounted, they are difficult to make and install and it is in bad conditions that they resist the sometimes very violent axial shocks resulting, for example, from the wise steps of vehicles on switches and changes of direction.
In addition, inspections and disassembly cannot be done without touching the needle bearings.
The object of the invention is to make the members used to absorb the axial loads completely independent, by mounting them at the end of the rocket, -which makes them completely accessible.
These abutment members may without inconvenience include only sliding surfaces, because the axial thrusts hardly intervene at start-up and only act intermittently thereafter, contrary to the radial loads of which l This importance is absolutely preponderant when starting off and when driving in a straight line.
In addition, the whole -dispositif -dispositif axial stop, suitably arranged, is kept well greased because of the shape and movement of said member.
The same axial stop device can be used to hold the inner rings - needle bearings on the spindle. Thus, if one uses rolling rings which do not include a special device for retaining the needles in their housing, the single inner ring common to the bearings, or all the inner rings locked in this one in relation to the other, can be mounted on the spindle, so as to prevent their displacement on it and, in this case,
it is precisely the axial stop device which secures them to the rocket. The part of this stop device, made integral with the axle, will therefore have a mechanical connection with the inner ring to protect it from any circular displacement relative to the axle. By disassembling the axle box, it is thus possible to remove these inner rings.
In the case where the bearing rings fitted with members, moreover known, are used to retain the needles in their housing, the common inner ring or the inner rings are force-fitted onto the spindle, so as to fix them permanently. Disassembly of the box can then be done without removing the ring or the inner rings, which are no longer necessarily blocked relative to each other.
Finally, the axial stop device can be used to supply the needle bearings with oil, using this device to raise the oil to a point from which it flows, by gravity, into -channels suitably traced which lead to the bearings.
Thus, at the same time as the maximum of simplicity, the maximum of mechanical efficiency is achieved; and, thanks to the small size of the needle bearings, it is possible, for a given slideway spacing, to use a spindle of maximum diameter or even to substitute new axle boxes for the existing plain bearing boxes. without making significant changes to the diameters of the rockets, or to the vehicle chassis.
The appended drawing shows, by way of example, an axial vertical section through an axle box according to the invention. This figure relates more particularly to a box where the inner race of the bearings is not force-fitted and remains on a spindle.
As it is shown. 1 designates the spindle and 2 the body of the axle box, closed at the front by the removable cover 3. The needle bearings 4, two in number for example, are mounted on the spindle 1 and .ce so as not to produce any tightening on the spindle. .of the inner ring of the bearings, while preventing their displacement relative to the fuse. For this purpose, the needles 4a comprise, as, internal path -de rolling, a common ring 5 .as shown in the figure, it being understood that there could be a special ring for each bearing, the - two rings being, in this case, blocked against one another.
The common inner ring 5 (or all the inner rings) is made fixed relative to the spindle by means of a mechanical connection with the axial stop member, which is fixed at the end of the axle, as indicated. below.
This member is constituted by a part 6, in the form of a disc, held by a nut 7 screwed onto the threaded end 8 of the spindle 1. This disc 6, prevented from rotating with respect to. the rocket by means -a: known device not shown, which could be any, such as keys, lugs, eccentric parts, flat flats, irregular shape, etc., -comprises a -circular rib 9 by which it presses against the end 10 of the inner ring 5; the rib 9 has a projection which matches the shape of the end 10 of the inner ring 5.
This is caught between the, say 6 and a ring 11 itself pressed against the shoulder 12 of the axle E. The whole of the inner bearing race 5, - of the ring 11 and -of the disc 6 is therefore blocked between the shoulder 12 -of the axle and the nut 7 by the tightening of the latter and it is driven by the disc 6. It is also possible to remove the ring 11 and press directly the inner ring against the axle shoulder.
Dispositfs similar to .ceux enumerated are used, between the different rings in the case where there are several, to secure them together and prevent any rotation -de these parts relative to the rocket. It could also be established between the extreme ring and the ring 11 or even the shoulder 12.
In the case where needle bearings are used which include special retaining devices -the needles and inner rings permanently fixed to the spindle, the fixing means listed above to block the inner ring (s) and to prevent their circular movement on the rocket become, of course, irrelevant.
So that the .disc 6 can effectively fulfill its role of axial stop, it is established so as to pass between two counterplates 13 and 14 integral with the box body 2; . these backing plates can, individually or together, form part of the body of the box 2 or of the cover 3 or be mounted on this box body or on the cover or on both.
These counterplates 13 and 14 oppose any movement of the .dis that 6, parallel to the axis of the axle and, consequently, of the axle relative to the box.
It is clear that instead of using a single disc passing between two counterplates, this disc could be doubled and made to pass between three counterplates or even further multiply the bearing surfaces of the integral part of the rocket and the solid part of the box.
The disc 6 can also be used for supplying oil, not only to the axial abutment faces, but also needle bearings; it suffices, for this purpose, to immerse the disc 6 at its lower part in an oil reserve 15 formed at the lower part of the box 2.
The rubbing surfaces of the -disc 6 and the counterplates 13 and 14 are thus immediately greased and, on the other hand, the disc, by its rotation, brings the oil to the upper part of the box where a scraper is provided. 16 which in the process stops a certain quantity of oil, which is directed, by gravity, onto the bearings through suitable channels 17 and 18. This oil returns, through the bearings themselves, to the lower part 19 - of the box, which forms a reservoir and extends forward through the channel 20.
The box may be provided with a deflector opposing any exit of oil around the axle and with a dust cover 21 which may be of any suitable model.
Of course, without departing from the limits of the invention, it is possible to make any modifications thereto which do not alter the spirit thereof and to use any suitable materials for its production, just as the shapes can be varied. shown, subject to meeting the conditions indicated and achieving the desired goal.
In particular, it is possible to modify the number and dimensions of the needle bearings in any suitable way; whether or not to split the inner ring of the bearings .; fix or not the inner rings on the spindle; change the profile of the disc 6, the bearing surfaces of which on the counterplates 13 and 14, instead of being flat, may be of any shape and provided with ribs or similar devices,
and multiply the number of bearing surfaces between the integral parts of the rocket and the integral parts of the box. On the other hand, the backing plates 13 and 14 can occupy, around the rocket, a more or less extensive sector and present - in the direction perpendicular to the rocket, a generally unspecified shape. Finally, it goes without saying that the enamel 7 can be replaced by some equivalent device.