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Laminoir pour disques de roues.
La présente invention se rapporte à un laminoir pour disques de roues et elle trouvera son application principalement pour la fabrioation de corps relativement grands de roues den- tées. Il n'est pas possible sans difficulté de se servir à cet effet des laminoirs connus pour disques de roues car suivant l'expérience, les accumulations non uniformes de matière, iné- vitables lors du laminage, et qui se présentent en particulier vers la fin de l'opération de laminage ont pour conséquence une déformation du corps de roue analogues à un bord de chapeau.
L'amplitude de ce phénomène croit naturellement avec la gran- deur de la pièce traitée. Pour cette raon, et pour d'autres
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encore on en est resté principalement en pratique aux roues en acier coulé avec un bandage rapporté en acier forgé. Bien que l'expérienoe ait enseigné que le gauchissement de la ma- tière soit en corrélation aveo la position de l'axe de rotation de la pièce par rapport au plan des cylindres de travail, et que suivant sens de rotation de la pièce, son axe de rotation doit se trouver au-dessus ou en-dessous du plaides cylindres de travail, on n'a trouvé aucun moyen d'adapter en tenant oomp- te de cette nécessité, la position de l'axe de la pièce aux conditions qui diffèrent à chaque instant.
Suivant la présente invention, ce résultat est obtenu essentiellement par le fait que la broche de rotation de la pièce traitée repose dans des fentes de guidage inclinées en montant ou en descendant par rapport au plan des cylindres de travail, et que les chevalets présentant ces fentes sont régla- bles pour ce qui concerne leur position en hauteur. Avec la variation de la distance de l'axe de rotation de la pièce trai- tée par rapport aux cylindres de travail se modifie également la position en hauteur de cet axe, et l'on peut mentionner comme connue lamesure consistant, dans la fabrioation de disques de roues sans couronne épaissie, à placer l'axe de la pièce de tel- le façon que cet axe peut se'rapprocher du plan de laminage des cylindres coniques.
Pour pouvoir faire varier également l'incli- naison de la fente de guidage, chacun des blocs est en outre, suivant la présente invention, réglable à une extrémité pour ce qui concerne sa position en hauteur.
Le dessin représente schématiquement une forme de réali- sation possible de l'invention.
La figure 1 montre la pièce traitée à l'état brut.
La figure II montre en ooupe horizontale le laminoir pour disques de roues établi suivant la présente invention.
La figure 111 est une'vue de côté.
La figure IV représenté un détail.
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Suivant le poids du corps de roue dentée à fabriquer, on sépare d'une manière connue d'un bloc d'acier rond ou poly- gonale assez long, coulé en coquille, un morceau de longueur suffisante ou bien on coule un bloo séparé de forme appropriée et du poids nécessaire. Ce bloc est chauffé et est amené, sous un marteau ou une presse, sous la forme approximative de la fi- gure 1; en même temps le trou pour le forage ultérieur de l'axe 'est pratiqué au milieu, par battage ou compression.
Ce corps de départ est encore ohauffé au four ou bien parvient directe- ment avec la chaleur de la presse dans le laminoir à disques de roue;suivant les figures II et III, où il est laminé complè- tement sous la forme désirée,
Le laminoir à disques de roues suivant la présente in- vention s'appuie, comme on l'a déjà mentionné, sur les laminoirs connus pour disques de roues qui servent au laminage de roues de véhicules de chemins de fer et de tramways.
Ces machines ont toutefois sans exception des inconvénients essentiels qui pro- voquent une détérioration fréquente (produotion de rebut) des roues pendant l'opération de laminage et qui ont pour effet avant tout qu'on ne peut laminer des roues plus grandes que les roues usuelles du wagon sans un déohet plus ou moins considé- r able. C'est ainsi qu'il est connu que les disques de roues de wagons se gauohissent très fréquemment en bord'de ohapeau et deviennent ainsi inutilisables. La cause en est seulement dans l'allongement relativement inégal de la roue lors du laminage.
Un allongement proportionnel ne pourrait être produit, et enco- re imparfaitement, que s'il était possible de faire les rou- leaux de laminage actionnés coniques 2,2 avec une longueur telle et aveo une oonioité correspondante pour chaque diamètre de roue, qu'ils remplissent complètement toute la distance de la roue I terminée entre le moyeu et la couronne' intérieure de la roue.
Or, les rouleaux de laminage doivent être maintenue re- lativement courts vu que la pièce comprimée dont on part, figure 1, présente un diamètre relativement petit par rapport à la roue
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terminée l, figures II et III, et que le bourrelet de la péri- phérie, à partir duquel doit être formée la oouronne de roue plus large, ne peut pas être touché par les rouleaux coniques de laminage. Lors du commencement de l'opération de laminage, ne on/peut par conséquent laminer qu'à proximité du moyeu, et oeoi ne peut pas se faire d'une façon trop intensive, car sinon on , étend trop fortement à l'endroit du moyeu, vu que le bourrelet ne participe pas suffisamment à cette extension, et la roue se gauohit en forme de plateau ou d'écuelle et est perdue.
En bas d'emploi des laminoirs oonnus pour disques de roues, la pièce oomprimée doit donc reoevoir une compression préalable à l'en- droit du moyeu dans une certaine mesure préoise pour que les rouleaux de laminage n'aient plus en cet endroit qu'à égaliser et non pas à allonger.
A la fin de l'opération de laminage, où le disque I à laminer est saisi par les rouleaux de laminage ooniques aotion-. nés 2,2 seulement à proximité de la oouronne de roue et à la surface interne de la couronne de roue, l'allongement se fait normalement entre ces derniers, le rouleau de contre-pression déplaçable 3 et les rouleaux de laminage non actionnés 4,4, de position réglable l'un par rapport à l'autre vers le milieu du laminoir, figure III, pour la formation des facés latérales de la oouronne de roue L'allongement se fait donc seulement ici tandis que la partie d'âme entre les rouleaux de laminage 2,2 et le moyeu n'est pas en général étendue de façon proportion- née.
L'allongement à la périphérie est relativement plus grand que plus vers le moyeu dans l'âme. La couronne de roue est ain- si forcée de se mettre, si on la considère perpendiculairement au trou, suivant une ligne courbe; la roue se gauohit en forme de bord-de chapeau, comme on l'a mentionné plus haut.
Ces difficultés inhérentes aux laminoirs oonnus pour disques de roues sont connues et il est en outre connu que mal- gré cela une pièce convenablement traitée à la presse au préala. ble est allongée proportionnellement à oertains/endroits et
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reste droite lorsqu'on place le tourillon de guidage de la roue à laminer plus bas, pour le sens de rotation de la flèche 5, figure III, une certaine quantité que le plan dans lequel les rouleaux de laminage 2,2 agissent sur la pièce comprimée, pourvu que cette quantité soit choisie convenablement.
La longueur dont la roue à laminer doit être placée plus. bas que les rouleaux de'laminage a été trouvée, pour les roues normales de chemin de fer, d'environ 20..25 mm et par conséquent tous les laminoirs connus pour disques de roues sont pourvue des deux ôôtés de la roue à laminer d'un disposi- tif de guidage pour la broche 6, figures II, et III, ou de deux pièces d'appui 7,7 qui consistent en une fente fixe horizontal e située plus bas que les rouleaux 2,2 de la quantité mentionnée.
En cas de sens inverse de rotation'de la roue à laminer la fente de, guidage doit être plus haute, de la même quantité, que les rouleaux de laminage actionnés.'
L'expérience a maintenant enseigné toutefois que lors- qu'on doit laminer une roue un peu plus grande que la roue nor- male de chemin de fer, la forme de bord de chapeau apparaît im- médiatement de nouveau. Le guidage a dû alors être placé encore plus bas.
On se tire donc d'attiré par le fait que les pièces de guidage 7,7 sont forées exoentriquement et qu'on obtient uné po- sition plus ou moins élevée suivant la position dans laquelle elles sont montées sur les tourillons de la broche de guidage 6, ou bien par le fait que les chevalets de guidage fixes oompor.. tant les fentes horizontales sont munis de prime abord de cou- ches inférieures appropriées qui, lorsqu'elles sont enlevées, permettent d'abaisser les guidages. Malgré la position en hau- teur normalement correote des fentes de guidage il y a toutefois toujours une certaine quantité de roues mal laminées par forma- tion de bords de chapeau, lorsqu'elles ont été comprimées un peu autrement que les autres au préalable, sans que le lamineur puis se rien y changer.
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Dans le laminoir pour disques de roues suivant la présente invention, tous ces inconvénients sont évités par le fait que les fentes de guidage pour la broche de rotation de la roue à laminer sont disposées dans une position oblique, de telle manière qu'à partir d'une position correspondant au plus grand diamètre de la roue, en-dessous ou au-dessus du plan dans lequel les rouleaux de laminage actionnés agissent, suivant le sens de rotation de la roue à laminer, elles vont en s'élevant ou en s'abaissant dans la direotion de ce plan.
De 'ce fait, la-distance verticale de la broche de rotation placée dans les fentes de guidage et appartenant à la roue à laminer, par rapport au plan, est mise d'elle-même sous la dépendance du diamètre de la roue; plus la roue est grande, plus la broche de rotation se trouve en-dessous ou au-dessus du plan mentionné, et plus la roue est petite, plus devient petit l'éoart par rapport au plan. Le laminoir devient ainsi un appareil à l'aide duquel on peut laminer avec la plus grande perfection aussi bien les roues ordinaires de wagons de chemin de fer que des corps de roues dentées ayant jusque 2000 mm et plus de diamètre.
Dans l'exemple de réalisation représenté, les fentes de guidage 8,8 sont disposées dans des chevalets 9,9 qui sont supportés par deux appuis 10,10 et 11,11. En concordance avec le sens de rotation de la pièce, indiqué par la flèche 5, lors du laminage, l'inclinaison des fentes de guidage 8 est choisie de telle façon qu'à partir d'une certaine position inférieure les fentes s'élèvent petit à petit vers le plan dans lequel les rouleaux de laminage actionnés 2,2 agissent sur la pièce.
Les appuis 11 et 10 sont déplaçables à volonté et simultané- ment dans le sens vertical, de sorte que de cette manière la position, en hauteur des fentes de guidage 8,8 ou bien celle de la roue 1 à laminer peut être déplacée à volonté par rap- port aux rouleaux de laminage coniques 2,2 qui sont fixes
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dans le sens vertical, et les fentes peuvent être immobilisées dans chaque position donnée. Ce déplacement peut aussi se fai- re pendant l'opération de laminage, de sorte qu'on peut éviter complètement le déchet dans les roues.
Si l'on constate en ef- fet que malgré un réglage qui'semblait correct des fentes pour une certaine forme de pièce 'traité à la presse au préalable, figure I, une autre pièce arrive un peu différente, et si l'on constate que lors du laminage, dans la période finale, la piè- oe a la tendance, sur la couronne de la roue, de devenir cour- be en forme de bord de chapeau, il suffit de placer plus bas d'une quantité appropriée le cops de la roue au moyen du dis- positif réglable, après quoi la couronne de la roue s'étire immédiatement de nouveau dans le plan vertioal et l'on évite la mise au rebut.
La nouvelle disposition oblique déorite pour les fentes de guidage permet avant tout de laminer de façon sûre et avan- tageuse, outre des disques de roues pour wagons de chemin de fer, des corps de roue plus grands ayant jusque 2000 mm et plus de diamètre, par le fait qu'au commencement de l'opération de laminage, lorsque la roue est encore relativement petite, le centre se trouve assez haut dans une position correspondante, tandis que lorsque la roue devient plus grande le centre se place d'autant plus bas. Par ce fait seul on obtient, et cela même pour des roues plus grandes que celles qui pouvaient être fabriquées jusqu'à présent dans les laminoirs pour disques de roue, un allongement proportionnel et une conservation de la' position plane des roues, ce qui pourrait d'ailleurs aussi être démontré théoriquement.
Le dispositif de déplacement, qui ne constitue qu'un exemple, comprend les quatre appuis 10,10 et II,II qui, sont guidés dans le bâti 12. A la partie inférieure ces appuis sont reliés à des coulisses 13 auxquelles correspondent deux axes à exoentriques 14 montés fixes, avec chacun eux tourillons
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excentriques, de manière qu'un des axes à excentriques agisse sur les appuis 10,10 et l'autre sur les appuis 11,11. Les deux axes à excentriques sont accouplés par des roues de vis sans fin 15,15 et des vis sans fin 16 de façon qu'au moyen d'une manivelle à main 19, des rou,es 18 et d'un arbre 17, le dépla- cement des chevalets 9,9 avec les fentes de guidage 8,8 puisse se faire à tous moments, même pendant le laminage.
A la place de la commande à la main on peut disposer également une commande électrique. A la place du mouvement du dispositif de mouvement déorit pour le déplacement des fentes de guidage, on peut choisir également un mécanisme à levier avec une commande hydraulique, électrique,à l'air comprimé ou à la main.
On a prévu que non seulement les fentes de guidage 8,8 peuvent être déplacées verticalement dans une position oblique fixe déterminée, mais aussi que la position oblique même peut être modifiée comme c'est nécessaire pour les différents tra- vaux de laminage, par exemple lors du laminage de disques de turbine. Cette possibilité est obtenue dans le présent exemple par le fait qu'on monte folle sur l'axe à excentriques l'une des roues 15 à vis sans fin et qu'on l'immobilise par une se- conde roue calée 20 de vis sans fin, avec vis sans fin 21.
Moyennant une rotation de cette vis sans fin, les deux axes à excentriques 14,14 peuvent être déplacés l'un par rapport à l'autre, ce qui modifie la position oblique des fentes de gui- dage.
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