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L'invention est relative à une roue élastique, spécialement mais non exclusivement destinée au matériel roulant-des chemins de fer, tramways, etc., et comportant une jante montée élastiquement par rapport au moyen de la roue.
De telles roues sont connues sous les formes d'exécution les plus diverses. Ainsi, on a déjà proposé de munir le moyeu, au cours de la fabrication dellauroue d'une âme médiane ou voile en forme de rebord ou de cintre rudimentaire et d'unir ce voile par soudure à la périphérie inté- rieure de deux disques médians situés en regard l'un de l'autre, dont la périphérie est reliée à la jante par=¯ l'intermédiaire d'un coussin inter- calaire élastique qui est constitué par deux couches de caoutchouc élasti- ques placées l'une contre l'autre sous forme de coins et unies par vulca- nisation aussi bien à la jante qu'aux disques médians.
En outre la précon- trainte nécessaire de la couche intermédiaire élastique peut être assurée en pressant l'un contre l'autre les deux disques métalliques lors de la sou- dure à la courte âme de forme tronquée du moyeu.
L'inconvénient de cette forme de construction connue réside en premier lieu dans le fait que lors de la fabrication de la pièce en matière élastique et métal comprenant les disques médians, en couches intermédiaires et le moyeu, le noyau doit être tiré à l'intérieur. Ceci nécessite des noyaux compliqués en plusieurs pièces. En outre, la distance qui sépare les deux disques intermédiaires l'un dellautre détermine la tension préalable.
Comme lors de l'assemblage, il se produit de grandes variations dans la tolérance, la tension préalable diffère suivant la grandeur de ces toléran- ces.
L'invention évite les inconvénients mentionnés ci-dessus, en grands traits, de la forme d'exécution connue décrite, ainsi que ceux de toutes les autres constructions utilisées jusqu'ici dans la pratique mais qui ne sondas citées ici spécialement, et elle présente sur celles-ci enco- re d'autres avantages importants.
Elle concerne une roue élastique destinée spécialement bien que non exclusivement au matériel roulant sur rails et comportant un voile médian en forme de rebord, une jante, un coussin inter médiaire élastique placé entre ces deux éléments, ainsi qu'un bandage, et elle est caractérisée en ce que le moyeu et le voile médian sont faits de prime abord d'une seule pièce et la2jante de deux anneaux profilés et qu'entre eux sont situées des sections d'âme formant une pièce intermédiai- re, qui pendant la fabrication de la roue, sont reliées rigidement aux anneaux profilés.
Les avantages de l'invention résident spécialement dans le fait qu'on obtient un moment de résistance et un moment d'inertie élevés pour maintenir dans des limites extrêmement faibles la déformation du bandage de la:roue avant que le degré d'usure maximum ne soit atteint. On évite ainsi que le bandage ne s'ovalise prématurément et ne présente aussi des surfa- ces plates en certains SENCDROITS. On s'épargne donc les travaux de réusina- ge fréquemment à courts délais qui étaient nécessaires jusqu'ici et les qualités de bon roulement de la roue sont notablement prolongées-:.
La chaleur qui se produit lors du freinage ou encore lors de la rectification de la roue est beaucoup mieux écartée : des couches intercalai- res élastiques, sur les propriétés desquelles les hautes températures ont une influence préjudiciable, que dans les roues connues pourvues de couches intercalaires élastiques.
Pour les travaux au tour des bandages de roue, il faut habituelle- ment enlever la suspension élastique des roues à coussin élastique. L'enlè- vement DELLA suspension élastique se fait par blocage à l'aide de boulons entre
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le porte-bandage et le moyeu, On place en même temps des pièces d'entraîne- ment sur les boulons pour permettre la rotation de la roue par entraînement.
Si l'on parvient à maintenir le porte-bandage à l'état libre de telle façon que les pièces d'entraînement peuvent être pressées sur le bord intérieur de la bague de la jante, on peut alors se passer d'enlever la suspension élastique. Ceci peut se faire dans le cas du type de construc- tion suivant l'invention.
Des variations sensibles de la précontrainte, sont empêchées du fait que, lors du montage des pièces de la roue, les couches intermédiaires élastiques ne sont pas pressées l'une contre lautre mais sont écartées 1l une de l'autre.
On peut régler facilement la précontrainte en réduisant l'épais- seur des pièces de l'âme.
Comme le moyeu est fait d'une pièce avec le voile déjà lors de la fabrication et ne doit pas y être assemblé seulement au moment du monta- ge, on peut employer pour ces pièces de la roue un acier ordinaire du commer- ce, un métal léger ou une matière synthétique, par exemple des résines de polyester avec fourrure en coton de verre. Lorsqu'on fait usage de la matiè- re citée en dernier lieu on obtient un amortissement plus efficace des bruits.
Si l'on emploie pour la fabrication un métal léger ou une matière synthéti- que, on obtient en outre une notable réduction de poids, ce qui est parti- culièrement avantageux cardans ce cas une plus faible masse entre en 'jeu pendant la rotation.
En conservant une même matrice de vulcanisation on peut construi- re les roues de différents diamètres en employant des âmes de différentes hauteurs. Les âmes sont de préférence reliées par soudure aux anneaux pro- filés. En choisissant convenablement la hauteur de ces âmes ou pièces média- nes on peut régler l'écartement entre les anneaux profilés et par conséquent l'épaisseur de la jante d'une manière appropriée en cet endroit. Suivant une forme d'exécution , la pièce médiane peut se terminer au niveau de la périphérie de l'anneau. Toutefois, suivant une autre forme d'exécution elle peut aussi dépasser plus ou moins cette périphérie vers l'extérieur.
Il est avantageux alors d'élargir sous forme d'une table de poutre T la périphérie extérieure de la pièce médiane saillante qui peut alors servir -- de support au bandage de roue qui doit y être calé par contraction .
Les anneaux qui .servent à la construction de la jante peuvent avoir une section transversale quelconque. Ils peuvent être formés de fers plats mais peuvent aussi être faits de profilés, par exemple de cornières à bran- ches d'égale longueur. Il est avantageux de ménager entre les anneaux un ou plusieurs espaces creux dans lesquels on peut faire pénétrer la pièce médiane et introduire le liquide réfrigérant lorsque par exemple, lors de la rectification de bandages ovalisés, on doit procéder à une réfrigération .
La périphérie de l'âme médiane est établie de façon à présenter en section transversale la forme d'une fléche,c'est-à-dire que cette âme se bifurque à sa périphérie en deux brides latérales inclinées vers l'exté- rieur et dont la pointe qu'elles forment entre elles est dirigée: vers le haut ou vers le bas.
Des détails de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après de quelques exemples d'exécution représentés schématiquement sur. le dessin annexé, dans lequel :
Les figures 1 à 4 et 8,10 et 12 sont des semi-coupes axiales de différentes formes d'exécution de roues suivant l'invention.
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Les figures 5 à 7 et 9, 11 et 13 montrent les différentes formes d'exécution en élévation de côté.
La figure 14 est une vue en coupe, à plus grande échelle,des deux coussins en caoutchouc avec lesdispositifs de délimitation supérieur et inférieur.
Les figures 15 et 17 sont des coupes transversales de deux autres formes d'exécution.
Les figures 16 et 18 sont des élévations de côté des roues sui- vant les figures 15 et 17.
La figure 19 représente en perspective, partiellement en coupe, partiellement en vue de côté, une roue exécutée suivant l'invention.
Sur toutes ces figures les mêmes pièces sont désignées par les mêmes chiffres de référence.
Ainsi que le montrent spécialement les figures 1 à 1, 8, 10,12 et 15,17, la roue se compose d'un moyeu 1 présentant une longue âme médiane en forme de rebord 2 qui se bifurque à sa périphérie sur les deux côtés sous forme de collerettes. On obtient ainsi un siège 3 pour la couche intermé- diaire élastique qui se compose dans l'exemple représenté de deux coussins annulaires en caoutchouc 4, 5 placés l'un contre 1(autre sous forme de coin.
Ces coussins ...annulaires en caoutchouc 4, 5 sont unis par vulcanisation à la périphérie de l'âme ou du voile médian 2. Ils sont en outre reliés par vulcanisation à la jante 6 de la roue. Cette jante se compose de deux an= neaux 7,8 et d'une pièce médiane 9. Les figures ci-dessus citées du dessin montrent différentes formes de sections transversales de pareils anneaux et de?la pièce médiane.
Dans la forme d'exécution suivant la figure 1, la pièce médiane 9 est une bride annulaire en fer qui se trouve à fleur de la périphérie ex- térieure des annsaux 7, 8 et est soudées à ceux-ci. Le bandage 10 est calé sur cette jante d'une manière connue. Dans la forme d'exécution suivant la figure 2, la périphérie extérieure de la pièce médiane 9 est élargie sous la forme d'une table de poutrelle 11 sur laquelle le bandage 10 est calé.
Cette table est soudée aux anneaux 7,8.
Dans les formes d'exécution suivant les figures 3 et 4 la pièce médiane 9, comme celle de la figure 2, est élargie à sa périphérie pour former une table, mais ici ce n'est pas cette table, mais bien l'âme qui est sudée aux anneaux 7,8 En outre, les anneaux 7, 8 présentent ici une section transversale de forme quelque peu différente de celle des formes d'exécution suivant les figures 1 et 2.
Ainsi;'que le montrent-les figures 3 et 4, on peut, en donnant à l'âme de la piéce médiane 9 une longueur appropriée, assurer l'adaptation à tout diamètre des roues. Si, pour le calcul des dimensions des surfaces de caoutchouc , on part d'une pression maximum à la roue admise pour les roues de tramways,et qu'on choisit un rayon moyen pour le coussin intermé- diaire en caoutchouc, on peut construire des roues de différents diamètres avec une matrice de vulcanisation du fait qu'on peut adapter la pièce média- ne 9 en forme de 7 au diamètre de roue désiré en modifiant la hauteur de son âme et son rayon de courbure.
En tout cas, on est donc en mesure, par le choix de la hauteur et de l'épaisseur de la pièce médiane 9 de modifier la hauteur totale ou l'épais- seur totale de la jante 6 constituée par la pièce médiane et les anneaux 7,8. De ce fait, il est également possible de faire varier en même temps la précontrainte du coussin élastique 4,5.
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Les anneaux 7,8 et la pièce médiane 9 peuvent être constitués de sections circulaires séparées soudées ensemble. La pièce médiane 9 peut aussi être composée de plusieurs pièces séparées non adhérentes entre elles 9', réparties sur les anneaux 7,8 comme c'est indiqué en traits de chaînette sur la figure 5. Ces pièces partielles sont alors soudées aux anneaux 7,8.
L'espace situé entre elles s'ouvre vers la périphérie.
Les figures 6 et 7 sont des vùes de côté de la jante représentée sur les figures 2 et 4. -¯les cordons de soudure qui relient la pièce centra!le 9 aux anneaux 7,8 sont indiqués en 12.
Ainsi que le montre le dessin, la liaison de la jante au moyeu ou au voile médian 2 de celui-ci se fait sans emploi de vis ni de soudure, par vulcàiisation des coussins élastiques 4,5 sur -la périphérie du voile 2 et sur la périphérie intérieure de la jante 6 ou des anneaux 7 et 8 qui la forment.
La figure 8 est une coupe transversale de l'une'' des moitiés de la roue, dont le corps ou centre de roue qui est formé par le moyeu 1 et le voile 2, est fait en une matière synthétique, par exemple la résine de polyester avec fourrure en laine de verre. Le coussin intermédiaire élas- tique 4,5 et la jante 6 sont conformes comme exécution à ceux de la figure 4. Toutefois, ils en différent par une assise métallique, principalement une tôle métallique àrmement adhérente au coussin élastique 4, 5 qui est en caoutchouc. Cette assise est par exemple comme sur la figure 8 faite d' une pièce 13 à section transversale en forme de V qui entoure le corps de la roue en matière synthétique 1, 2. La liaison entre la bague de tôle 13 et le corps ou centre de roue 1,2 se fait alors par blocage à friction ou par collage.
La bague de tôle 13 en forme de V peut être faite d'une seule pièce ou de plusieurs sections annulaires. Les joints de ces sections annu- laires peuvent se faire bout à bout ou par rétraction du coussin élastique 4,5. Les deux formes d'exécution ci-dessus mentionnées sont représentées en élévation de côté sur la figure 9 .
La figure 10 est une coupe transversale de l'une des moitiés d'une roue suivant l'invention,dont le centre de roue 1,2 est fait en métal léger. Sous les autres rapports la construction correspond à celle de la figure 8. Par conséquent on a désigné les mêmes pièces par les mêmes chiffres de référence.
Les figures 11 sont des vues de côté,- correspondant à la figure 10.
La figure 12 est une coupe transversale d'une autre forme d'exé- cution de la roue suivant l'invention. Ici le centre de roue 1,2 est en acier et la bague en tôle 13 est divisée: en deux bagues 14 et 15 qui sont soudées au centre de roue.
La figure 13 représente en élévation de côté une roue construite suivant la figure 12.
La figure 14 montre à une échelle un peu plus grande cette bague 14,15 en coupe transversale ainsi que le coussin élastique 4,5 qui y est fermement adhérent et les anneaux de jante 7,8 qui sont reliés avec une fer- me adhérence à ce dernier.
Les formes d'exécution suivant les figures 15 à 18 se distinguent de celles qui ont été décrites précédemment avant tout par le fait que la. position inclinée du coussin en caoutchouc 4,5 est renversée, c'est-à-dire
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par conséquent que, dans ce cas, la pointe, est dirigée vers la périphérie de la roue. Il en résulTE évidemment une forme quelque peu différente du siège 3 et des anneaux 7, 8 delajante 6. Deux formes 3.'exécution de ce type sont représentées sur les figures 15 à':18.
La figure 19 est une vue en perspective montrant en coupe longitu- dinale une roue montée dont le mode de construction correspond à celui re- présenté sur la figure 1.
L'invention n'est pas limitée aux exemples d'exécution décrits et représentés. Ainsi, les anneaux 7,8 peuvent avoir une autre forme, en coupe transversale, que celles représentées. Le profil en T de la pièce médiane 9 peut être produit par laminage mais peut toutefois aussi être formé au moyen de deux fers plats qui, après avoir été recourbés sous une forme annulaire, sont juxtaposés entre eux et soudés ensuite pour former une section en T.Dans tous les cas, le cordon de soudure qui relie la pièce médiane 9 aux anneaux 7 et 8 se trouve à une certaine distance des coussins en caoutchouc 4,5 vulcanisés qui servent de couches intermédiaires! La jante présente la largeur usuelle de telle sorte qu'aucune augmentation de la pression par unité de surface lors du serrage de la jante de la roue par contraction sur son siège ne doit être signalée.
REVENDICATIONS
1/ Roue élastique, spécialement pour matériel roulant de chemin de fer ou de tramways, comportant un moyeu, un voile médian ou centre de roue, une jante, un coussin intermédiaire élastique qui y est intercalé et un bandage, caractérisée en ce que le moyen (1) et le voile médian (2) sont formés d'une pièce et en ce que la jante (6) est constituée de deux an- neaux profilés (7,8) et de sections d'âme situés entre ceux-ci et formant une âme ou pièce intermédiaire (9), qui, pendant l'exécution de la roue, sont reliés fermement aux anneaux profilés.