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.COUSSINET EN FER AVEC GARNITURE EN BRONZE ROUGE"
Il est connu de recouvrir des coussinets en bronze rouge d'une coquille en fer ou de munir des coussinets en fer d'une garniture en bronze rouge, dans lesquels la liaison entre le métal de garniture et le métal d'armature se fait par soudure, c'est-à-dire par la fusion d'une couche plus ou moins épaisse de chacune des surfaces en contact.
Lorsque plus tard, on désire séparer la garniture du coussinet, on est obligé de fondre celle des deux pièces qui est établie en métal plus fusible, ce qui occasionne toujours une perte de matière,- et ceci même dans le cas où la soudure se produit seulement entre les surfaces en contact, c'est-à-dire entre des couches
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d'épaisseur minime, de manière que les deux métaux se ren- contrent sur une ligne de contact nette, c'est-à-dire sans couche intermédiaire. Ce procédé de soudage présente en outre le désavantage que le plus fusible des deux métaux, le bronze rouge, par exemple, sa trouve excessivement échauffé et devient par conséquent aigre, de sorte que sa composition se modifie et que ses propriétés mécaniques se trouvent altérées.
En ou- tre, un tel procédé de soudage a généralement pour effet que le métal de garniture se trouve brûlé en perdant ses précieu- ses qualités de métal anti-friction et ne peut être réutilisé plus tard que moyennant régénération à l'aide d'adjuvants précieux. En outre, l'emploi d'un coussinet armé suivant le dit procédé de soudage est limité, notamment là où la surface de roulement de la fusée est directement en contact avec la garniture en bronze rouge, c'est-à-dire sans interposition d'une couche de métal anti-friction,étant donné que le bronze rouge, qui a été porté à une température trop élevée et par- tiellement brûlé, s'effrite et ne peut servir de surface de friction.
Ces inconvénients peuvent être évités grâce à la présente invention, suivant laquelle les deux parties du coussinet sont réunies moyennant emboîtement par retrait et par contraction, c'est-à-dire par des moyens mécaniques et sans fondre les surfaces en contact. Cette liaison entre les deux parties du coussinet s'obtient en coulant la bronze rouge en fusion dans le coussinet en fer mis en place après avoir été réchauffé à, une température plus ou moins élevée, de telle manière que le re- trait et la contraction de la garniture soient supérieurs à la contraction et au retrait du coussinet d'une quantité suf- fisante pour empêcher la séparation entre les deux pièces, même en cas d'échauffement de la boîte d'essieu.
La bonne adhérence entre ces deux pièces est donc basée sur l'emboîte -
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ment mécanique réciproque non seulement des rebords et mou- lures solidaires de ces pièces et s'engageant les uns dans les autres, mais aussi des nombreuses aspérités que présentent les deux surfaces brutes de moulage en contact, et est obtenue grâce aux tensions internes provenant de ce que le retrait et la contraction de la garniture en bronze rouge, moulée à l'é- tat fondu, sont supérieurs à la contraction du coussinet en acier, lequel est seulement réchauffé préalablement à une tem- pérature plus ou moins élevée.
Cette dernière température est déterminée par la néces- sité d'empêcher les deux susdites pièces de se séparer l'une de l'autre, ou de se relâcher ou de se déplacer l'une par rap- port à l'autre, malgré réchauffement de la boite d'essieu.
Plus l'emboîtement réciproque doit rester efficace, malgré l'échauffement de la boite d'essieu, moins cette température doit être élevée. En chauffant le coussinet en acier à 9000 par exemple, et avec une longueur de palier de 200 m/m, la contraction du coussinet et le retrait de la garniture de bronze en fusion se tiennent à peu près l'équilibre, et il ne reste pour produire la tension de pose à chaud nécessaire, que la contraction de la garniture solidifiée, ce qui, comme le démontre l'expérience, est pratiquement insuffisant dans le service ferroviaire avec ses chocs brusques et l'échauffe- ment auquel il peut donner lieu.
L'absence de corps étrangers (oxydes, gaz, etc..) sur les surfaces en contact est une deuxième condition à une prise intime et uniforme. A cet effet, le procédé de pose à chaud comprend une opération consistant à recouvrir le coussinet, préalablement à la coulée de la garniture, d'une couche d'étain de plomb, d'alumnium ou de nickel,- suivant le degré du chauf- fage préalable. De plus, le bronze rouge en fusion est coulé,
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sur la surface de contact du coussinet en acier, en source et avec grande rapidité, un jet brusque et rapide étant d'une importance décisive pour l'uniformité de la prise. On obtient ainsi que ni les oxydes ni les soufflures ne peuvent se former ni se maintenir sur les surfaces en contact, et se trouvent en tout cas entraînés vers le haut par le jet ascendant de bronze rouge.
En outre, et vu les multiples chocs auxquels donne lieu le trafic ferroviaire,et.l'effet de cylindrage et de torsion que produisent la charge du véhicule et la friction dans les boites d'essieu, il est nécessaire que l'emboîtement se fasse aussi bien dans le sens longitudinal que dans le sens péri- phérique du coussinet. Pour cette raison, l'invention prévoit, en plus des rebords aux extrémités et aux arêtes longitudina- les de la garniture, par lesquels cette dernière est ancrée dans le coussinet en acier,- des moulures longitudinales dans la surface de contact même, destinées à assurer un emboîtement parfait dans le sens périphérique également.
Les moulures re- bordées prévues sur les bords longitudinaux de la garniture sont destinées à empêcher la séparation entre celle-ci et le coussinet pour le cas où, lors du refroidissement, le coussi- net en acier, dont le dos est plus épais que les flancs, au- rait tendance à s'ouvrir, tandis que la garniture en bronze, laquelle présente une épaisseur uniforme, tendrait à se con- tracter.
Finalement, et afin d'empêcher la formation d'espaces creux au fond des dégagements en queue d'aronde, qui définis- sent les dits rebords et les dites moulures et dans lesquels le bronze rouge ne peut pas pénétrer sous l'effet refroidis- sant du coussinet en acier, agissant comme coquille, l'inven- tion prévoit que les coins et les angles de ces dégagements
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seront arrondis.
Dans le dessin annexé, lequel représente un exemple d'exécution du procédé de pose à chaud suivant l'invention,
Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une paire de coussinets posés de champ, avec canal de coulée commun au milieu.
Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la Fig. 1.
Fig. 3 est une vue de détail, et à plus grande échelle, d'une moulure d'emboîtement.
Dans ce dessin, a, désigne le coussinet en acier, h la garniture en bronze rouge, c les rebords supérieurs et infé- rieurs de celle-ci, 1 les moulures d'emboîtement intérieures, e leurs dégagements à coins arrondis, f le jet central commun aux deux coussinets, g le noyau, h les canaux de coulée diver- geant dans le bas et i les rebords aux arêtes longitudinales de la garniture.
Les avantages de ce mode d'assemblage par pose à chaud d'une garniture en bronze rouge avec un coussinet en acier résident dans le fait que, étant donné son refroidissement modéré, la garniture conserve ses qualités de roulement et de résistance et peut, par conséquent, être montée directe- ment sur la fusée d'essieu, sans interposition d'une garniture de métal anti-friction, que les deux pièces assemblées peuvent être séparées, et la garniture réutilisée pour la réparation de coussinets usés, sans fusion ni procédé d'amélioration et qu'une nouvelle garniture de bronze rouge peut être posée à chaud après une rectification éventuelle, par soudage, des flancs du coussinet.
REVENDICATIONS.
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. IRON CUSHION WITH RED BRONZE TRIM "
It is known to cover red bronze bushings with an iron shell or to provide iron bushings with a red bronze lining, in which the connection between the packing metal and the reinforcing metal is made by welding. , that is to say by the fusion of a more or less thick layer of each of the surfaces in contact.
When later, one wishes to separate the lining of the bearing, one is obliged to melt that of the two parts which is made out of more fusible metal, which always causes a loss of material, - and this even in the case where the welding occurs only between the surfaces in contact, i.e. between layers
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of minimal thickness, so that the two metals meet on a clean line of contact, that is to say without an intermediate layer. This welding process also has the disadvantage that the more fusible of the two metals, red bronze, for example, is excessively heated and consequently becomes sour, so that its composition changes and its mechanical properties are altered.
In addition, such a welding process generally results in the liner metal being burnt off losing its valuable anti-friction metal qualities and can only be reused later with regeneration with the aid of. valuable adjuvants. In addition, the use of a reinforced bearing according to said welding process is limited, in particular where the running surface of the rocket is directly in contact with the red bronze lining, that is to say without interposition. a layer of anti-friction metal, since the red bronze, which has been heated to too high a temperature and partially burned, crumbles and cannot serve as a friction surface.
These drawbacks can be avoided by virtue of the present invention, according to which the two parts of the pad are brought together by interlocking by withdrawal and by contraction, that is to say by mechanical means and without melting the surfaces in contact. This connection between the two parts of the pad is obtained by pouring the molten red bronze into the iron pad set up after having been heated to a more or less high temperature, so that the withdrawal and contraction of the lining are greater than the shrinkage and shrinkage of the bearing by an amount sufficient to prevent separation between the two parts, even if the axle box is heated.
The good adhesion between these two parts is therefore based on the socket -
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reciprocal mechanical ment not only of the rims and moldings integral with these parts and engaging with each other, but also of the numerous roughness that the two raw molding surfaces present in contact, and is obtained thanks to the internal tensions coming from that the shrinkage and contraction of the red bronze packing, cast in the molten state, is greater than the contraction of the steel bush, which is only preheated to a higher or lower temperature.
This latter temperature is determined by the need to prevent the two aforesaid parts from separating from each other, or from loosening or moving relative to each other, despite heating. of the axle box.
The more the reciprocal interlocking must remain effective, despite the heating of the axle box, the lower this temperature must be. By heating the steel bushing to 9000 for example, and with a bearing length of 200 m / m, the contraction of the bushing and the shrinkage of the molten bronze packing are held roughly in equilibrium, and nothing remains to produce the necessary hot-laying tension, that the contraction of the solidified lining, which, as experience shows, is practically insufficient in railway service with its sudden shocks and the heating to which it can give rise .
The absence of foreign bodies (oxides, gases, etc.) on the surfaces in contact is a second condition for an intimate and uniform setting. To this end, the hot laying process comprises an operation consisting in covering the pad, prior to the casting of the lining, with a layer of lead tin, alumnium or nickel, - depending on the degree of heat. - preliminary fage. In addition, molten red bronze is cast,
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on the contact surface of the steel bearing, in source and with great rapidity, a sudden and rapid jet being of decisive importance for the uniformity of the grip. It is thus obtained that neither the oxides nor the blisters can form or remain on the surfaces in contact, and are in any case carried upwards by the ascending jet of red bronze.
In addition, and given the multiple shocks to which rail traffic gives rise, and the effect of rolling and torsion produced by the vehicle load and the friction in the axle boxes, it is necessary that the interlocking be done both in the longitudinal direction and in the peripheral direction of the bearing. For this reason, the invention provides, in addition to the flanges at the ends and the longitudinal edges of the lining, by which the latter is anchored in the steel bush, - longitudinal moldings in the contact surface itself, intended for also ensure a perfect fit in the peripheral direction.
The edged moldings provided on the longitudinal edges of the lining are intended to prevent separation between the latter and the pad in the event that, during cooling, the steel pad, the back of which is thicker than the pads. sides, would tend to open, while the bronze trim, which has a uniform thickness, would tend to contract.
Finally, and in order to prevent the formation of hollow spaces at the bottom of the dovetail clearances, which define said edges and said moldings and into which the red bronze cannot penetrate under the cooling effect. sant of the steel bushing, acting as a shell, the invention provides that the corners and angles of these clearances
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will be rounded.
In the appended drawing, which shows an example of execution of the hot laying process according to the invention,
Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a pair of field-placed bearings, with a common runner in the middle.
Fig. 2 is a sectional view along the line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is a detail view, on a larger scale, of an interlocking molding.
In this drawing, a, denotes the steel bushing, h the red bronze trim, c the upper and lower edges thereof, 1 the interior socket moldings, e their rounded corner clearances, f the jet central common to the two bearings, g the core, h the divertering runners at the bottom and i the edges at the longitudinal edges of the packing.
The advantages of this method of assembly by hot installation of a red bronze lining with a steel bushing lie in the fact that, given its moderate cooling, the lining retains its rolling and resistance qualities and can, for example Therefore, be mounted directly on the stub axle, without interposition of an anti-friction metal lining, that the two assembled parts can be separated, and the lining reused for the repair of worn bearings, without melting or process improvement and that a new red bronze lining can be installed hot after a possible rectification, by welding, of the sides of the bearing.
CLAIMS.
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