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BREVET D'INVENTION "PROCEDE ET APPAREIL POUR RAFRAICHIR LES ROUES DE
VEHICULES"
La présente invention a trait à des perfectionne- ments aux procédés et appareils pour rafraîchir ou rectifier des roues de véhicules telles que les roues en acier de tramways et analogues.
Un but de l'invention est d'offrir un procédé et un appareil au moyen desquels on peut remettre en forme ou rafraîchir la surface de roulement et le boudin de*% roues de tramways pour les ramener à leur forme primitive lorsqu'ils 'se sont usés.
Un but important de cette invention est d'offrir un procédé et un appareil au moyen desquels l'opération de rafraîchissage ou de resurfaçage peut être effectuée sans enlever les roues du véhicule etpendant que le véhi- cule est en service.
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Un autre but de l'invention est d'offrir.. un procédé et un appareil perfectionnés pour rafraîchir la surface de roulement, l boudin et le congé qui les raccorde de façon que les roues reprennent sensiblement leur forme primitive.
Un autre but encore de cette invention est d'offrir un dispositif de rodage qui peut être monté sur le boggie ou autre structure auprès des roues, dispositif pouvant rece- voir un mouvement universel sur son support, grâce à quoi le mouvement relatif entre le boggie ou autre support et la roue ne dérange pas le contact correct entre le dispositif de rodage et la roue, mais au contraire est appliqué avantageusement pour le rafraîchissement de la roue.
D'autres buts et particularités de l'invention ¯ rassortiront de la description qui va en être faite en regard des dessins annexés,; dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en plan du dispositif de l'in- vention, associé avec le châssis et la roue d'un boggie, représentatif des parties de ces derniers.
Fig. 2 est une élévation du dispositif tel qu'on le voit suivant la ligne 2-2 de la fig, 1, le châssis du boggie étant représenté en coupe.
Figs. 3, 5,6, 7, 8 et 9 sont des vues en plan du dispositif, représentant les positions relatives dans les- quelles on peut le régler sur le châssis du boggie par rapport à la roue.
Fig. 4 est une vue schématique représentant le fonctionnement de l'outil et représentant en traits poin- tillés la forme de la roue usée, en indiquant le métal qui doit être enlevé pour la remettre en forme.
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Fig. 10 est une élévation d'une variante du dis- positif, certaines parties étant en coupe et d'autres parties étant arrachées.
Fig, 11 est une vue analogue d'une autre variante du dispositif.
Fig. 12 est une élévation d'une autrevariante comportant les principes de cette invention, représentant certaines parties arrachées et d'autres parties en coupe.
Les bandages et les boudins de roues de véhicules telles que celles qu'on emploie, par exemple;, sur les tram- ways, comme les gens du métier le savent bien, sont sujets à des conditions d'usure inégale qui déforme graduellement la surface de la roue qui est en contact avec le champignon du rail. Il devient nécessaire, par suite, de rafraîchir de temps en temps- la roue pour ramener la surfac.e de roule- ment et le boudin à leur' forme normale. Jusqu'ici, la pratique industrielle ordinaire a nécessité l'enlèvement de ces roues usées dans le but de les rafraîchir. Ceci met, naturellement, le véhicule hors de service et implique une dépense considérable en main-d'oeuvre et en équipement.
C'est aussi une pratique industrielle courante de mettre les véhicules hors de service et de rafraîchir les roues sur le véhicule, par exemple, avec une meule de fosse. Dans ces pratiques précédentes, on prévoyait un équipement spé- cial au moyen duquel on finissait la roue. Le désir des gens du métier était de pouvoir rafraîchir les roues usées de véhicules sans les enlever du véhicule et d'effectuer ce travail sans retirer le véhicule de son service de transport régulier.
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On a fait quelques tentatives pour imatginer les procédés et des appareilscherchant à atteindre la condition idéale du rafraîchissage de la roue sur le véhicule et sans retirer le véhicule du service. Ces tentatives n'ont pas eu de succès parce que les dispositifs employés ne pouvaient pas donner à la roue rafraîchie sensiblement sa forme pri- mitive. Il a été démontré par une pratique réelle que la présente invention était complètement capable de rafraîchir et rectifier une roue de véhicule pour la ramener sensible- ment à sa forme primitive pendant qu'elle était sur le véhi- cule et pendant que le véhicule était en service.
Ceci a été effectué par les procédés et les dispositifs de cette invention, gràce à ce que l'outil de rafraîchissage, de préférence un bloc abrasif, a été monté sur un support ou mandrin pouvant recevoir un mouvement universel et pouvant absorber le mouvement relatif entre la roue du véhicule et le boggie incident au fonctionnement normal du véhicule.
C'est cette caractéristique qui a permis au dispositif de cette invention de résoudre avec un succès complet le problème et qui le distingue des tentatives antérieures de résoudre ce problème au moyen de dispositifsanalogues.
On va indiquer les détails de construction de plusieurs formes de réalisation du dispositif conforme à l'invention, en se référant aux dessins.
Une partie du boggie du véhicule est représentée en 1, et une partie de la roue est représentée en 2, compor- tant, comme d'habitude, la surface de roulement 4 et le boudin 3. Dans une roue correctement formée, la surface de
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roulement est exactement une surface de révolution et forme un tronc de cône. Le boudin 3 est solidaire de la surface de roulement, comporte un talon arrondi et sa surface se raccorde à la surface de roulement par une courbe qui approche, quelque peu la courbe du champignon du rail.
Lorsque la roue est usée, elle est déformée comme cela est indiqué à titre d'exemple par les traits pointillés sur la fig. 4. Pour remettre la roue à la forme convenable, la matière entourée par le trait pointillé et le trait plein, indiquant la forme du contour correct de la roue, doit être enlevée. Ainsi qu'on,.le sait bien, naturellement, les roues du véhicule sont montées dans des boîtes à coussinets ,montées sur des boggies. Cette construction est de nature à permettre un mouvement relatif entre les roues du véhicule et les boggies qui est incidemment l'une des causes de l'usure inégale des roues. C'est à cause de ce mouvement relatif entre les roues et les boggies,, et en particulier du mouvement relatif latéral entre ces organes que les dispositifs antérieurs ont été empêchés de résoudre ce problème.
Le dispositif de cette invention comprend une pince faite d'une plaque ou barre 5¯ comportant plusieurs trous 6 alignés suivant son axe. Les deux extrémités filetées des jambes d'une barre 7 en forme d'U entourent le châssis 1 du boggie, traversent les trous 6 et servent à serrer la barre 5 à sa place conjointement avec les écrous 8. Une extrémité de la barre 5 est pourvue d'encoches hémisphériques 9 s'outrant vers l'extérieur et reliées par
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un petit orifice 10. En 11 se trouve un barreau ou ontant comportât un téton central réduit 13 et une extrémité hémisphérique convexe 12. L'extrémitéhémisphérique repose sur le siège supérieur 9, et le téton 13 traverse le trou 10.
Sur l'extrémité supérieure du montant 11 est montée et fixée de toute manière convenable une pince 17 en forme d'U pourvue d'oreilles 18 saillant latéralement et comportant des trous. Dans l'étrier 17 en forme d'U est fixé un mandrin ou pince 14 qui est fait, dans le présent exemple, en tôle d'épaisseur convenable. Ce mandrin est fendu longitudinalement et est pourvu de brides parallèles 15 que traversent des boulons de serrage 16 coopérant avec des écrous pour serrer le bloc 22 en matière abrasive dans le mandrin. En 19 se trouvent des pitons qui traversent les trous des oreilles 18 et qui sont pourvus d'écrous comme cela est représenté. A l'extrémité de la barre 5 est fixée une barre transversale 21 pourvue de trous à ses extrémités. Entre chaque'extrémité de la barre 21 et le piton 19 correspondant se trouvent des ressorts puissants 20.
Il ressort de cette construction que le montant 11 et les organes qui y sont fixés peuvent recevoir un mouvement universel autour de l'extrémité inférieure du montant, formant pivot. Ainsi, bien que les ressorts 20 fassent por ter le bloc 22 sur la surface de la roue avec une pression convenable, on voit que le mandrin peut céderen pivotant autour du point de pivotement du montant 11 dans
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toutes les directions pour compenser tout mouvement relatif entre la roue et le boggie. Les ressorts agissent, naturelle- ment, à tout moment pour maintenir la pression du bloc 22 sur la surface de la. roue. On remarquera que la barre 21 passe tout près du point de pivotement du montant 11. Ceci assure que lorsque le bloc 22 s'usera, les ressorts 20 exerceront une pression sensiblement uniforme de ce bloc sur la roue.
Il ne se produit qu'une très petite variation de cette pression grâce à ce que. l'extrémité inférieure des ressorts 20 est amarrée aussi près que possible du point de pivotement du montant 11.
Le bec d'une extrémité du bloc est taillé en biseau et est monté de façon que sa forme convienne pour donner la courbe appropriée au congé. La tension des ressorts 20 peut être modifiée l'une par rapport à l'autre de manière à faire exercer au support ou mandrin la pression appropriée dans la direction correcte, comme le montre nécessaire l'inspec- tion de la roue usée. Par exemple, en se référant à la fig.
1, le piton de droite peut être tiré vers le haut en tournant l'écrou, ce qui augmente la tension du ressort de droite et fait exercer au bloc une pression plus forte sur l'intérieur du boudin. On peut aider à cette action en' réduisant la tension-de l'autre ressort.
La fig. 5 montre la façon dont le mandrin peut pivoter sous l'action des ressorts pour exercer toute pression voulue sur l'intérieur du boudin de la roue.
La fig. 3 indique comment le dispositif peut être monté sur le boggie lorsque l'extrémité du bloc 22 est biseautée.
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La fig. 3 représente une autre position-relative des organes.
La fig. 7 reprénte le réglage des organes lors- que la roue est près du boggie, auquel cas on peut déplacer la plaque 5 vers la droite longitudinalement en se servant d'un jeu de trous 6 différent.
Dans le cas de la fig. 8, la roue est plus éloi- gnée du boggie, et la plaque 5 est déplacée vers la gauche pour compenser cette variation.
La fig. 9 représente la position du dispositif lorsque l'extrémité du bloc 22 est carrée et que le châssis du boggie passe sous un angle différent.
Le bloc de matière abrasive peut être biseauté et arrondi à une extrémité comme cela est clairement indiqué sur les dessins, et avoir l'autre extrémité carrée, qui peut être entaillée comme cela est représenté sur la fig. 9 de façon qu'on puisse l'appliquer directement au boudin lorsque c'est nécessaire.
Ces différentes vues illustrent les possibilités universelles de la construction. Chaque fois que le véhicule est en mouvement, il existe un mouvement relatif continuel entre les roues et les boggies. C'est ce mouvement même qu'on met à profit avec le dispositif de l'invention pour assurer le dressage correct de la surface de la roue. Comme on permet aux organes comprenant ceux du dispositif un mouvement relatif libre, le bloc abrasif ne creuse pas ou ne raie pas la roue mais lui donne une surface bien finie.
On peut régler le dispositif de façon qu'il soit en contact avec toute partie voulue de la surface de roulement, de la surface du boudin, et du congé qui les raccorde.
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Sur la fig. 10 est représentée une disposition modifiée, dans laquelle on applique de l'air comprimé au lieu des ressorts 20. Dans ce cas, deux petits cylindres à air 27,pourvus d'oeillets 28 à leurs extrémités inférieures, sont reliés aux extrémités de la traverse 21. Chaque piston
29 est muni d'une tige de piston dont l'extrémité forme une boucle 30 qui est reliée aux pitons 19. En 31 se trouve un raccord venant de la. source de fluide sous pression telle que lesréservoirs à air comprimé qui sont employés pour les freins du véhicule. Le-, tuyau 31 fournit une pression de fluide constante au cylindre en produisant un effet tout à . fait comparable à celui des ressorts 20.
Evidemment, on pourrait employer des robinets dans chaque raccord pour faire varier la pression dans les cylindres relativement l'un à l'autre pour obtenir le même effet que celui qui se produit dans le cas de l'usage de ressorts. De plus, les pitons peuvent être réglés verticale- . ment si l'on veut. On remarquera que dans cette forme de . réalisation du dispositif, on applique une autre liaison entre le montant 11 et la barre 5. Dans ce cas, un élément à oeils 25 est fixé à la barre et passe à travers une,*, ouverture de l'extrémité inférieure 26 du montant 11. Ceci permeun mouvement universel du montant sur la plaque 5 et assure que le mandrin ou support ne se détachera pas de la plaque comme cela est possible avec le dispositif des figs. 1 et 2.
Sur la fig. .Il, on a représenté une autre variante, dans laquelle on applique des solénoïdes. Dans ce cas,
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l'enveloppe 34 du solénoïde est pourvue d'une 'oreille 35 reliée à la traverse 21. Dans cette enveloppe se troène un enroulement de solénoïd pourvu d'un noyau plongeur 36 qui est relié à son extrémité supérieure 37 à l'extrémité inférieure d'un ressort 38. L'extrémité supérieure de ce ressortest reliée à un boulon 39 qui peut être réglé verticalement. On prévoit, naturellement, deux jeux composés d'un solénoïde, d'un noyau et d'un ressort, un de chaque côté du mandrin.
On applique dans ce cas les ressorts 38 afin de donner une plus grande liberté d'action que ocelle qui se produirait si les noyaux étaient reliés rigidement aux boulons 39 et de permettre un réglage relatif de la tension des ressorts pour adapter le dispositif au rafraîchissement de toute partie voulue des roues.
Ici encore, la traction des solénoïdes peut être modifiée relativement par l'insertion de résistances variables dans leurs circuits. Dans cette construction, on a représenté une forme de réalisation différente de la liaison universelle entra le montant 11 etla plaque 5. L'extrémitéinférieure du montant Il est arrondie comme dans le cas de la fig. 1 et est pourvue d'un téton central 13 qui est fileté dans ce cas. Une rondelle hémisphérique 32 s'adapte sur ce téton et est maintenue en place au moyen d'un écrou 33. Ceci permet un mouvement universel du montant, mais l'empêche de se détachger de la barre 5.
L'action de ces deux dispositifs est tout à fait semblable à celle de la forme de réalisation représentée sur les figs. 1 et 2.
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Une autre forme de réalisation, bien que moins désirable au point de vue du fonctionnement, est représentée sur la fig. 12. Dans ce cas, la plaque 5 est remplacée par un étrier 40 en forme d'U qui s'adapte sur le châssis 1 du. boggie et qui y est fixé au moyen d'un boulon 41. Sur le bras supérieur de l'étrier sont montés deux blocs42 compor- tant des évidements hémisphériques complémentaires qui s'ouvrent dans des trous qui traversent le reste des blocs.
Une rotule 43 est logée dans le siège ainsi constitué et est pourvue d'un bras 44 sur lequel est monté le mandrin 45.
Ce mandrin porte le bloc abrasif 22 et est muni d'une vis de réglage 46 qui porte sur l'extrémité du bloc. Si l'on veut, naturellement, on peut interposer un ressort entre le bloc 22 et la vis 46. Un bras 47 s'étend vers le bas de la rotule 43, ce bras étant pourvu de bras transversaux 48. Une barre transversale 51 est fixée de même à l'étrier 40.
Deux ressorts 49 sont reliés aux bras 48 à une extrémité, et à l'autre, à des pitons 50 réglables longitu- dinalement, de façon qu'on puisse faire varier la tension des ressorts en tournant les écrous 52. Avec cette disposition, le mandrin est pourvu d'un support sensiblement à joint universel.
L'avantage de la construction de cette invention peut -être résumé.en faisant remarquer que le bloc abrasif est sollicité'élastiquement contre la partie voulue de la surface de roulement et du boudin de la roue, pression qui se maintient lors de touu les mouvements relatifs entre le boggie et la roue et avec toute usure qui se produit sur le bloc abrasif Il apparit que cette construction absorbera
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les mouvements relatifs soit transversaux aux boggies, soit dans le plan de la roue, les mouvements radiaux de la roue comprenant ceux qui sont permis par les ressorts du boggie, et tous les mouvements intermédiaires.
Il apparaît de la description précédente que l'in- vention réside en certains principes de construction, de fonctionnement et d'application, qui peuvent être réalisés par d'autres constructions et être exécutés d'autre manière sans s'écarter de l'esprit de l'invention.