<Desc/Clms Page number 1>
COLLECTEUR DE SURCHAUFFEUR EN PLUSIEURS PIECES.
Cette invention concerne des collecteurs de surchauffeurs du type dit "à doigts" employés dans les surchauffeurs à tubes de fumée pour locomotives et chaudières du même genre. Les collecteurs de ce genre comportent en plus d'un certain nombre de doigts ou poches, relativement petites, auxquelles sont connectés les éléments surchauffeurs, une cham- bre de distribution de vapeur saturée et une chambre où se rassemble la vapeur surchaufféeo Ces deux chambres s'étendent longitudinalement dans le collecteur, la première chambre présentant une bride pour être assem- blée avec le tuyau amenant la vapeur de l'espace de vapeur saturée à la chaudière,
et l'autre chambre présentant deux ou plusieurs brides aux- quelles sont connectés les tuyaux conduisant la vapeur à la partie dis- tribution de la locomotive. Ces chambres sont en communication constan- te avec les poches ci-dessus mentionnées, certaines de ces dernières re- cevant de la vapeur saturée venant de la chambre de distribution et l'en- voyant dans les éléments surchauffeurs, tandis que les autres poches re- çoivent la vapeur surchauffée des éléments surchauffeurs et l'envoient dans la chambre collectrice, les poches de vapeur saturée et surchauffée alternant sur toute la longueur du collecteur.
Dans quelques collecteurs du type ci-dessus décrit et connus sous le nom de "collecteurs à boulons", les poches sont espacées et les boulons servant à maintenir les étriers qui fixent les éléments surchauffeurs sur les trous prévus dans les parois de fond des poches, s'étendent dans les espaces ou fentes prévus entre les poches, tandis que, dans d'autres collecteurs de la même espèce, les boulons des étriers qui fixent les éléments surchauffeurs en position ont leurs têtes qui se glissent dans des rainures de forme appropriée dans la chambre de fond du collecteur.
Pour empêcher la transmission de chaleur de la chambre collec- trice de vapeur surchauffée à la chambre distributrice de vapeur saturée, il est connu9 dans la pratique, d'espacer ces deux chambres, c'est-à-dire de prévoir des espaces isolants entre elles. De plus, il est maintenant courant de prévoir des espaces isolants entre les poches de vapeur satu-
<Desc/Clms Page number 2>
rée et de vapeur surchauffée et les chambres de vapeur saturée et de vapeur surchauffée respectivement, les chambres étant disposées côte à côte, avec les poches au-dessous d'elles, ou étant relativement espacées largement tandis que les poches s'étendent dans l'espace prévu entre les chambres.
Les collecteurs de l'espèce qui vient d'être dite ont été faits en une seule pièce moulée, ou ont été constitués par deux pièces moulées et assemblées. De telles pièces sont naturellement d'une nature relativement compliquée et nécessitent un travail assez délicat pour être fabriquées. Que les chambres soient en acier moulé ou en fonte, il est assez courant d'obtenir des défauts dans les pièces moulées, lesquels défauts conduisent à des rebuts avec pertes de matières et de travail.
En vue de remédier aux inconvénients dans la fabrication de collecteurs moulés du type qui vient d'être décrit, on a proposé de construire les collecteurs entièrement en éléments d'acier forgé soudés ensemble ou en éléments d'acier forgé comportant des collets à brides en acier moulé qui assurent la connexion des chambres respectives avec les orifices de vapeur saturée et les tuyaux conduisant la vapeur sur- chauffée à la distribution, ainsi que, le cas échéant, avec certains dis- positifs auxiliaires., Mais ces propositions antérieures n'ont pas été mises en pratique, principalement par suite de la distorsion des éléments composants qui se produit lors de la soudure, et également dans certains cas par suite de leur coût excessif.
Un des objets de la présente invention est de prévoir un col- lecteur du type qui vient d'être dit, qui peut être fabriqué en acier forcé et en métal ferreux moulé (acier ou fonte), les pièces composan- tes étant de forme simple et telles que les soudures soient situées dans des endroits facilement accessibles, en même temps que la distorsion des organes pendant la soudure soit réduite au minimum. Un autre objet de l'invention est d'obtenir un collecteur tel que des ouvertures de large section permettent l'écoulement de la vapeur dans les poches respectives à partir de la chambre distributrice de vapeur saturée et depuis la po- che réceptrice de vapeur surchauffée jusqu'à la chambre collectrice de vapeur
La plupart des collecteurs de locomotives jusqu'à présent utilisés ont été des collecteurs moulés en une seule pièce.
En conséquen- ce, il a été possible de leur donner une forme compacte de telle sorte qu'ils occupent relativement peu d'espace dans la boîte à fumée de la locomotiveo Un autre objet de l'invention est d'obtenir un collecteur de l'espèce indiquée qui peut être construit en un certain nombre d'organes de forme simple et qui occupera généralement le même espace que le col- lecteur connu en une seule pièce dans la boite à fumée de la locomotive, de façon à pouvoir être interchangeable avec ce collecteur antérieur, tandis qu'en même temps, pour la majeure partie des pièces constituant le collecteur, on bénéficie des avantages résultant de l'utilisation d'acier forgée
En outre, le collecteur objet de l'invention, ayant des cham- bres en acier forgé et des poches en métal ferreux, moulées, est tel que toutes ses poches, excepté dans certains cas,
celles qui se trouvent aux extrémités, peuvent être des pièces moulées de dimension et de forme iden- tiques, lesdites poches étant d'une forme si simple que la fabrication du moule qui permet de les obtenir est un travail plus simple que celui qui était nécessaire pour produire le moule, dans le cas de collecteurs moulés en une seule pièce, avec cet avantage que, dans le cas où une des pièces moulées se montre défectueuse à l'examen où à l'épreuve, avant d'être soudée à la place voulue, sur le collecteur, on puisse la rejeter, les pertes de matière, de temps et de travail qui en résultent étant ainsi
<Desc/Clms Page number 3>
relativement faibles.
Selon la présente invention, un collecteur de surchauffeur de l'espèce indiquée, comporte des poches ou doigts en métal ferreux, moulées individuellement, et auxquelles sont connectés les éléments sur- chauffeurs, ainsi que deux chambres distributrice et collectrice de va- peur, en acier forgé, s'étendant sur la longueur du collecteur, des ouvertures étant prévues dans ces chambres sur lesquelles sont respec- tivement soudées les poches ci-dessus, des plaques étant ensuite soudées pour fermer les extrémités des chambres, et des brides ou des bossages ou des organes équivalents étant soudés aux chambres sur des ouvertures qu'elles présentent pour assurer la connexion desdites chambres avec les tuyaux amenant la vapeur saturée ou conduisant la vapeur surchauffée au: point d'utilisation.
De plus, on peut souder à une chambre de collecteur un ou plusieurs collets à brides, ou bossages, pour assurer l'assemblage total du collecteur ou la connexion à d'autres appareils, par exemple un reni- fleur, où à des canalisations de vapeur aboutissant à des dispositifs auxiliaires.
Les chambres collectrice et distributrice de vapeur d'un collecteur conforme à l'invention peuvent être constituées à l'aide de portions de plaques d'acier, ou de tubes, soudées ensemble, ou peuvent être constituées principalement d'organes tubulaires étirés ou enroulés sans soudure, de forme appropriée en coupe. Dans le premier cas, chaque chambre peut comporter deux portions d'une plaque s'étendant dans le sens longitudinal de la chambre, et l'une ou les deux portions étant conformées, comme il y a lieu, pour donner à la coupe de la chambre la forme voulue, les poches respectives étant soudées à l'une des portions le long d'ou- vertures qu'elle présente, avant que l'on soude ensemble les bords adja- cents, ou opposés, longitudinaux des deux portions de la plaque..
Dans le second cas, les poches sont de préférence soudées aux organes tubu- laires étirés, ou enroulés, avant que l'on ferme les extrémités desdits organes par des pièces qui y sont soudées.
De préférence, les collets à biides sont constitués par des pièces moulées en métal ferreux, mais, s'il y a lieu, ils peuvent être également en acier forgé obtenu soit par forgeage, ou par un traitement approprié de la matièreo
Des collecteurs construits conformément à la présente inven- tion comportent principalement deux pièces ou éléments : d'une part un élément de vapeur saturée et, d'autre part, un élément de vapeur surchauf- fée, et des épaulements appropriés, ou organes équivalents, sont prévus sur les éléments respectifs pour être utilisés dans l'assemblage en posi- tion d'un des éléments par rapport à l'autre et pour les fixer l'un à l'autre.
De même, des oreilles ou des rebords convenables sont formés ou soudés sur les éléments, aux extrémités de la chambre qu'ils constituent, pour permettre de fixer celles-ci sur les brides usuelles de support mon- tées sur les plaques de la boite à fumée sur les côtés de ladite boite.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple, fera mieux comprendre la façon dont l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 représente en élévation et partiellement en coupe un collecteur conforme à un premier mode de réalisation de l'invention pour un surchauffeur de locomotive du type tube à fumée.
La fig. 2 montre partiellement en plan et partiellement en coupe le collecteur reproduit sur la fige 1.
<Desc/Clms Page number 4>
La fige 3 est une coupe du collecteur représenté sur la fig.l suivant A-A de cette figureo
La fig. 4 représente une coupe en élévation des poches du collecteur représenté sur les figo 1 à 3.
La ,fige 5 est une coupe partielle prise suivant la ligne B-B de la figa 1 montrant les oreilles ou épaulements sur les éléments du col- lecteur, épaulementsutilisés pour l'assemblage de ces derniers.
La fig. 6 est une coupe d'un collecteur de surchauffeur de locomotive conforme à un autre mode de réalisation de l'invention.
La figo 7 représente en plan une des poches du collecteur représenté sur la figo 60
La fig. 8 est une coupe d'un collecteur de surchauffeur de locomotive constituant une autre variante de réalisation de l'invention.
Si l'on se réfère d'abord aux fige 1 à 5, les chiffres de référence 1 et 2 désignent les chambres collectrices et distributrice de vapeur qui sont.disposées au-dessus des poches 3 et 4 et auxquelles sont connectées les extrémités des éléments surchauffeurs non représentés.
Les chambres 1 et 2 sont de coupe trapézoïdale, chaque chambre ayant ses parois latérales dans des plans verticaux parallèles tandis que sa paroi supérieure est dans un plan horizontal et sa paroi inférieure principa- lement dans un plan incliné vers le haut et vers l'autre chambre.
Les parois de la chambre 1 sont formées de deux bandes ou portions 5 et 6 d'une plaque d'acier, la bande 5 ayant son rebord lon- gitudinal, ou ses régions marginales, retournées vers le bas, la bande 6 ayant ses régions longitudinales retournées vers le haut, les deux bandes étant soudées à leurs extrémités en regard suivant les lignes de soudure 7 et 8 s'étendant tout le long'des parois verticales de la chambre, approximativement à mi-chemin entre le bas et le haut de la chambre. Les parois de la chambre 2 sont de même formées de bandes convenablement inclinées 9 et 10, soudées en 11 et 12.
Des ouvertures 13 et 14, de forme convenable, sont prévues dans la paroi inférieure, ou de base, des chambres 1 et 2 pour permettre la connexion avec les poches ou "doigts" 3 et 4.
Les poches ou "doigts"' 3 et 4 qui sont en métal ferreux moulé, ont la forme ordinaire oblongue rectangulaire et présentent un collet 15 s'étendant à partir de la paroi supérieure et incliné sur celle-ci,l'extrémité supérieure de chaque collet étant soudée en 16 sur la face de base inclinée de la chambre respective 1 ou 2, le long de l'ouverture appropriée 13 ou 14 qui y est prévue
On comprendra que, comme on l'a représenté,les parois infé- rieures des poches 3, 4 se trouvent dans le même plan horizontal et que chaque collet 15, est incliné de telle sorte que sa ligne axiale soit normale au plan de la portion inclinée de la paroi inférieure de la cham- bre respective.
Lors de la construction du collecteur, les poches 3 et 4 sont soudées aux bandes, ou plaques, 6,10 constituant les portions inférieures des chambres 1 et 2; après quoi, les bandes ou plaques 5 et 9 formant les portions supérieures des chambres sont soudées aux bandes 6 et 10; et en- suite, des plaques d'extrémités, convenablement conformées, 17,18, 19 et 20 sont soudées de façon à fermer les extrémités des chambres 1 et 2, les
<Desc/Clms Page number 5>
plaques 17 et 20 étant de préférence inclinées vers le haut et vers le centre du collecteur, par exemple à un angle d'approximativement 45 sur l'horizontale comme on l'a représenté, de manière à suivre, autant que possible, l'inclinaison de la plaque de la boîte à fumée non représen- tée.
Sur la face arrière de la chambre de distribution 1, on a soudé, le long d'une ouverture de forme appropriée 21, un collet à bride 22, de préférence en acier moulé, de façon à permettre la connexion de la chambre au tuyau non représenté amenant la vapeur saturée de l'espace de vapeur de la chaudièreo Près des extrémités de la paroi frontale de la chambre 2 des collets à brides similaires 23 sont soudés le long d'ou- vertures convenables, ces brides servant à assurer la connexion avec les tuyaux conduisant à la distribution de la machine; une bride similaire 24 peut être soudée à la partie supérieure de la chambre 1, comme repré- senté, pour monter un renifleur.
Pour maintenir les éléments constituant le collecteur en disposition convenable les uns par rapport aux autres et pour les assem- bler, des bossages appropriés sont soudés aux chambres. C'est ainsi que, comme on l'a représenté, des bossages 25 sont prévus sur la paroi arriè- re de la chambre collectrice 2, pour venir s'appliquer sur des bossages similaires 26 prévus sur la paroi frontale de la chambre distributrice 1, tandis qu'à chaque extrémité du collecteur, une oreille ou bossage 27 sou- dée sur 1-lune des chambres, pénètre entre les branches 28 d'un organe en forme d'U disposé horizontalement et soudé à l'autre chambre, ladite oreille 27 et l'organe 28 étant assemblés par un boulon vertical 29.
Pour la fi- xation du collecteur aux épaulements de supports ordinaires prévus sur les plaques de la boîte à fumée, des portions de plaques 30 sont soudées aux poches situées à l'extrémité, de façon à constituer des rebords qui reposent sur lesdits épaulements et y sont boulonnés.
De même que dans les collecteurs moulés, les boulons des étriers de fixation des tubes surchauffeurs s'étendent à travers l'espacé prévu entre les poches 3 et 4, des surfaces de support 31 étant prévues pour les têtes de ces boulons sur la paroi supérieure desdites poches.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 6 et 7, les chambres 1 et 2 sont de coupe plus ou moins triangulaire comme on le voit sur la figo 6 et les pièces moulées constituant les poches 3 et 4 s'étendent entre les chambres. Chaque chambre est formée d'une bande plane, ou portion de plaque, 32, et d'une bande 33 convenablement confor- mée; ces deux bandes sont soudées en 34 et les extrémités de la chambre sont fermées par des plaques non représentées soudées aux bandes 32,33 Les bandes 33 des deux chambres constituant le collecteur sont conformées de façon à donner des parois inclinées dans lesquelles sont prévues des ouvertures auxquelles sont connectés les collets 15 des poches 3 et 4.
Comme dans le cas du collecteur représenté sur les fig. 1 à 5, des mesu- res sont prises pour réunir au collecteur le tuyau d'amenée de:' vapeur sa- turée et le tuyau emmenant la vapeur surchauffée vers son lieu d'utili- sation. Un collet à bride 22 est soudé sur la bande ou plaque 32 formant la paroi arrière de la chambre distributrice 1, mais au lieu des collets 23, de la fig. 2, des bossages ou des raccords 35 sont soudés sur la bande 32 formant la partie frontale de la chambre collectrice 2. Les raccords 35 peuvent être constitués en pièces forgées. La fige 6 montre un collet 24 pour le montage d'un renifleur sur la chambre 1 comme dans le cas de la figure précédente.
Les éléments constituant le collecteur sont maintenus.en position l'un par rapport à 1'autre et assemblés par' le moyen d'une barre longitudinale 36 pourvue d'orifices et s'engageant dans des évidements ménagés dans des bossages 37 prévus sur les parois
<Desc/Clms Page number 6>
supérieures et les collets des poches 3 et 4, lesdits bossages 37 rece- vant des boulons 38 qui passent à travers les ouvertures correspondantes de la barre 36 et sont équipés avec des écrous 39.
Dans l'autre mode de réalisation représenté sur la fig. 8 dans lequel, comme on le voit sur la fig. 6, les poches 3 et 4 s'éten- dent entre les chambres 1 et 2, ces dernières sont de forme plus ou moins triangulaire en coupe, et chacune comporte une bande ou plaque 40 repliée à angle droit et constituant la paroi supérieure et la paroi verticale de la chambre. Une autre plaque, ou bande 41 sur laquelle sont soudés les collets 15 des poches respectives se trouve inclinée sur la vertica- le avec son bord inférieur replié suivant un plan horizontal, et soudée à ses extrémités sur la plaque 40.
Si on le désire, les collets 15 des.poches, au lieu d'être de section circulaire comme dans les figures précédentes, peuvent être de section plus ou moins rectangulaire pour offrir une aire maximum au passage du courant de'vapeur les ouvertures dans les parois inclinées 41 du collecteur étant conformées de façon similaire. Comme dans le mode de réalisation de l'invention décrit dans les figures 1 à 5, des collets à brides 22, 23 et 24 sont soudés sur les chambres pour assurer la con- nexion avec les tuyaux respectifs de conduite de vapeur et de montage d'un renifleur,et des brides convenables sont également soudées aux poches terminales pour permettre de boulonner l'ensemble sur des épaule- ments de supports.
Pour maintenir en position les éléments constituant le col- lecteur et pour les accoupler, une oreille dirigée vers le haut, 42, est prévue sur le collet 15 de chaque poche, et une barre 43 est prévue et s'étend horizontalement de bout en bout du collecteur. Elle s'engage dans des évidements ménagés dans lesdites oreilles, ladite barre 43 re- cevant des boulons 44 qui traversent des trous prévus dans les oreilles et sont filetés à leurs extrémités pour recevoir des écrois 45. Si on le désire, des goujons peuvent être substitués aux boulons 44.
Comme il a été mentionné ci-dessus, la ou les chambres s'éten- dant longitudinalement dans le collecteur, objet de l'invention, au lieu d'être formées principalement de deux plaques ou bandes simplement repliées pour donner la forme voulue en coupe à la chambre, et ensuite soudées en- semble, peuvent être formées essentiellement d'un organe tubulaire, sans soudure, étiré à la forme voulue, comme par exemple une portion de tube sans soudure,de diamètre convenable, et conformée par laminage, forgea- ge ou tout autre procédé connu, de façon à avoir en coupe la forme voulue, les extrémités de cet organe étant fermées par soudure de portions de pla- ques planes, comme dans les modes de réalisation qui ont été décrits ci- dessus.
On comprendra que les organes tubulaires formant la chambre com- portent des ouvertures pour permettre d'y disposer les poches et les dif- férents collets ou brides,tous ces éléments étant de préférence soudés sur lesdits organes constituant la chambre tubulaire avant que les extré- mités de cette dernière soient fermées par soudure des plaques terminales.
Si on le désire, au lieu de fixer les extrémités des éléments surchauffeurs au collecteur par le moyen de boulons et d'étriers, les po- ches étant espacées et les hampes des boulons étant disposées entre elles avec leurs têtes portant sur les sommets des poches, le collecteur peut avoir des poches contiguës, et les têtes des boulons fixant'les éléments peuvent glisser dans des rainures prévues sur le fond du collecteur. De telles rainures peuvent être aussi constituées par des canaux ménagés dans les portions inférieures des parois contiguës de deux poches adja- centes, les portions des parois respectives au-dessous des canaux étant
<Desc/Clms Page number 7>
creusées d'une quantité suffisante pour recevoir les hampes des boulons entre elles.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.