C. — Finisseur
Longueur du lingot après les passages successira :
/" cage-ébavcheur.
i" cannelure 3.00
02 PHOCÉDÉS DE FOBGEAQE DANS L INDUSTRIE
2* cage finisseur.
1'* cannelure 7,50
:i- - iO.10
En lout treize passages.
Uu rail de 9" pèse 342i<i. On fait 400 rails ou 136' par douze heures.
La machine du bloominga des cylindres de 0'°,813 de diamëlre et de l^.âO de course.
Le dégrossissage demande 85'^,3de vapeur à 3'*depressio:i. La machine de l'ébaucheur finisseur a deux cylindres de l*" de diamètre et de l^.SO de course.
L'ébaucbi^e et le finissage demandent SSg^^.S de vapeur. Le laminage entier demande: 634*8,5 de vapeur à S""» de fuesiion par centimètre carré.
On peut remarquer que les coelficienls d'élirage sont très irréguliersetétablisd'uue façon plusou moins rationnelle, ainsi que le font ressortir les valeurs suivantes :
1,180 1,220 1,300 1,400 1,560 1.050 1,750 l,9li0 2,260 2,420 2,700
PROCÉDÉS DE FORCGAGE DANS l'iNDUSTRIE
8,000 3,300 4,000 4,600 S, ISO" 6,300
La moyenne des coefficients d'étirage est de 0,10 pour le bjoomiûg, de 0,13 pour l'ëbaucheur, de 0,20 pour le finisseur.
Ordinairement pour ie dégrossissage on admet un coefficient fie0,2à0,3;ainsi un lingot de 230 X 240 passe successivement aui dimensions 800x 210, 193 X 183, 165 x 133, 143 X 138, 123 X ISO.
1«8 cylindres des trios ont de 0"',60 à 0°',70 do diamètre faisant de 100 k 130 tours par minute; ceux des trains réversibles ont de 0"',70 à 0".80 de diamètre.
Us trains pour rails sont aussi disposés en prolongement l'un de l'autre (fig. 2/Jet actionnés directement par un moteur rérersibleà grande vitesse (1). On opère en une chaude sur deux ou trois longueurs.
d] Ea 1870, Seraing appliquait le train léversible à command,. directe, par moteur sans TOlanr k diangemeut de marche.
A la mime époque, un train léveraible pour rails, nuxlète Scott et Tavlor, étailadopté par la Pontflj Street lforfesfPon(ypoot|f£rt()îneerinff, 21'. marsisio.
54 PROCÉDÉS DE FOnGBAGE DANS L'INDUSTRIE
L'ensemble peut comprendre un laminoir blooming &yec c\xibuteur hydraulique recevant les liugots dans leur position verticale et les couchant horizontalement sur les rouleauii d'engagement. Quand le lingot est passé par toutes les cannelures de la première cage, il est pris par un transbordeur qui leportesur les rouleaux engageurs de la deuxième cage et la pièce passe dans les diverses cannelures par une marche alternative du train.
Au sortir du dégrossisseur, le transbordeur porte l'ébauche sur les rouleaux engageurs de la cage finisseuse.
A la sortie du train finisseur, le rail est dir^é vers les scies qui abattent une chute de ii'',8Q à 1" pour l'extrémité qui correspond à la partie supérieure du lingot et une autre de 0™,20 à 0'°,40 pour l'autre exlrémilé. Le rail est tronçonné aux longueurs YOulueB. L'équipage du train se réduit, dans ce cas, à quatre hommes et deux conducteurs de machines se relevaul. Une variante de fabrication est la suivante : Le lingot pour rails de So"* a comme dimensions : 300 X f.O X (l"-,80i2",10> pesant 900 à ISOO"* pour trois ou quatre longueurs. On réchauffe les lingots dans un four à gaz placé sous le sol de l'usine, et on les amène au laminoir par un appareil hydrauhque. Le laminoir comprend deux cages ayant chacune six cannelures; le rail passe huit fois dans l'ébaucheur et six fois dans le finisseur.
On écarte, à volonté, les cylindres de l'ébaucheur, pour donner des pressions en rapport avec les dimensions el permettre de multiplier les passages s'il est nécessaire, selon la section qu'il convient de donner à l'ébauche.
La cannelure finisseuse se trouve la plus rapprochée de la machine; cela présente l'avantage que les fours sont plus près de la première cannelure de l'ébaucheur. De plus, on peut déplacer les cages sans modifier la position de la cannelure finisseuse par rtpport aux scies.
On adopte, de préférence, pour la conduite des trains à
PROCÉDÉS DS FODGEAfiS DANS LINDaSTItlE SS
rails, des macliines à changemeat de marche, à détente variable, au régulateur, l'admi^ioD de vapeurétant inférieure
à 0,50, particulièrement pour les passages à travers les dernières cannelures qui exiacatunemoindre énorgiemécaoique. On emploie des machines ccmpoiind du type pilon qui sont ou non à condensation, ou des machines à un cylindre. Le changement de marche est actionné par un sprvo-moteur. Il comprend souvent une coulisse de Gooch en relation avec un mol«ur hydraulique, la pression d'eau étant de 15 à 20"»,
La machine h, volant avec Irio présente des dimensions moindres pour la même puissance développée, mais le trio est plus compliqué , comprend un plus grand nomhre d'oi^anes, la pose exacte des cylindres est diflicile; il Taut des engins mécaniques pour relever la pièce à laminer et des ouvriers plus habiles qu'avec une machine réversiblequi ne consomme pas plus de vapeur si la détente se fait dansde bonnes conditions.
les nouveaux laminoirs à rails installés aux États-Unis comprennent deux trains, un blooming et un finisseur. Le trioblooming de l'aciérie de Bethléem (1) comprend des cylindres de 1°',20 de centre en centre, de 3"° de longueur de table présentant 14 cannelures à serrage fixe [1 sur la longueur d'un cylindre). En quatorze passes le lingot de O^.W est transformé en bloom de O",?!). Le cylindre du milieu est attaqué directement par un moteur à condensation à enveloppe de vapeur, ayant un cylindre horizontal de 1™,63 de diamètre, 2"',20 de comse, un volant de 100', de Q^jTa de diamètre et faisant 30 à 40 tours par minute.
Le bloom de 6 à "" sortant de la dernière cannelure du Wooming est conduit directement, par des rouleaux, à ta première cannelure de la cage éhaucheuse. L'ébauche est coupée fin tronçons que l'on réchauffe et que l'on passe au finisseur, lui comprend deux cages-trios commandées directement par
{i) Revue universelle des Mines, t. XVIII, 1885, p. 581.
36 pnOCâDÉS DE FORGEAGB DANS
une machine coinpound tandem (riple de 3.000 à 4.000 poncelets marchant à 120 tours par minute.
On a appliqua dernièrement aux trios pour lingots et rails des dynamos en série qui remplacent avantageusement les moteurs à vapeur pour la commande des tables. Une dynamo sert pour la levée, une pour les galets, une troisième pour le transbordement.
Les dynamos de levée et de transbordement sont pourvues rfo freins électromagnétiques qui les arrêtent dès qu'on supprime le courant et se desserrent dès qu'on te rétablit pour le renversement de la marche.
Lamimge de rails par métal à l'état pâteux-liquide.
Pour lapplication du procédé de laminage du métal à l'état Cquide-pateux aux rails, le laminoir présente les dispositions figures 1 et 2, planche 6. Le métal s'écoule entre quatre cylindres dont les axes se trouvent dans un même plan horizontal. C^s cylindres moulent le métal suivant le profil déterminé et l'ébauche guidée par un mandrin de forme se dirige vers un deuxième laminoir placé au-dessous du premier et donnant une pression suffisanle pour assurer une densité convenable. Puis l'ébauche est dirigée vers un train finisseur, en s'appuyani sur une série de rouleaux ramenant le rail dans one direction horizontale pour passer entre les deux groupes de cylindres finisseurs.
On peut ainsi obtenir des longueurs très grandes que l'on débite aux dimensions transportables avec facilité.
M. Buissetaproposé décomprimer le lingot ébauche dans les lingotières de 2'",5i) de hauteur et de le laminer verticalement à ^a sortie de la lingolière, puis de le conduire à un laminoir horizontal finisseur. Os procédés ne sont pas entrés dans la pratique actuelle; les opérations sont assez délicates pour la coulée continue ; de plus, le métal subissant peu d'étirage, ses qualités de résistance ne sont pas suffisamment améliorées.
bvGoogIc
PROCÉDAS DE F0RGEA6E DANS L'INDUSTRIB 57
Paih creux.
Les rails creux peuvent présenter des sections variées telles que cel les figure 5(1).
Oa utilise pour la fabrication de ces rails les tubes sans soudure obtenus par laminî^e hélicoïdal.
Ces tubes sont transformés dans des cannelures appropriées jusqu'à ce qu'ils prennent un pro&l tel que, par suite de la forme particulière des flasques et de la semelle, le rail présente une élasticité sufBsante pour pouvoir diminuer sensiblement les chocs si préjudiciables au matériel roulant.
Pour réduire la sonorité de ces rails et soutenir les parois pendant l'opération du laminage, il suffit de remplir le tube ébauche de scories, de matières vitreuses ou autres qui se ramollissent à la température du travail du rail.
Ce bourrage assure une déformation plus régulière de la paroi métallique en quelques passages entre les cylindres cannelés. La transformation de la section primitive s'elTectue aussi par étampage à la presse.
La fabrication de ces rails est plus onéreuse que celle des rails ordinaires et les avantages préconisés n'ont pas motivé leur adoption.
AffranchUiage des rails.
L'alTranchissage des rails à chaud se fait de préférence à la scie circulaire.
Le rail est placé sur un support mobile que l'on rapproche de la scie; ou mieux le rail est fîse et deux ou trois scies mont^ sur chariots opèrent en même temps en se déplaçant transversale ment à la longueur du rail, soit dans le sens boriïonlal, soit dans le sens vertical. Le rail est conduit à la scie circulaire par des rouleaux placés au niveau du sol et mis en mouvement par le moteur qui actionne la scie.
(1) Brevet Mannesmann du 13 mars 1891.
38 PROCÉDÉS DE FOAGEAGB DANS l'iNDVSTRIE
Oq fait tomber aux deux extrémités des chutes de 0°',40 à 0»,80 de longueur, afia d'enlever la partie détériorée par l'entrée dans les cylindres du laminoir. Les scies ont des diamètres de I" à 1»,50 faisant 1 300 à 2.000 tours par minute; elles exigent une puissance variant de S à 4 poncelets.
Dressage des rails .
X la sortie du laminoir, les rails ayant des sections nonsymétriques serefroidisseni inégalement, se courbent plus ou moins; le patin se contracte plus vite que le champignon qui est plus épais.
On atténue les effets de l'inégalité du refroidissement en empilant les rails encore chauds.
Il faut néanmoins les redresser, les dégauchir avec le plus grand soin à froid ou à chaud en tenant compte de la déformation due aux contractions.
Pour les petites dimensions, on emploie encore le maillet et le banc à dresser, le rail étant encore chaud à la sortie du laminoir; le bancdoit présenter une contre-courbure qui correspond i celle que prendrait un rail droit après refroidissement. Après dressage, les rails sont disposés sur des rouleaux ou sur une table en fonte, le refroidissement se faisant d'une façon assez r^Iière ne nécessitant qu'un redressement peu prononcé à froid au moyen de presses simples à excentriques (fig. 4 et 5}, ou une courbure déterminée par tes rails cintrés.
En donnant à la sortie du laminoir ta contre-courbure de retrait, on peut se dispenser du dressage à chaud.
Ces procédés ne sufliseut pas lorsqu'il s'aj^it de rails d'ader; ils sont aussi trop lenis.
Il est préférable d'employer des machines à galets ou cylindres dresseurs disposés en nombre sufGsant, les uns à axes verticaux, les autres à axes horizontaux, les premiers dressant la pièce sur plat, les autres la dressant sur champ comme le montrent les figures 6 k tO.
PROCÉDÉS DE FORGIAGE DANS l'iNDUSTRIE S9
Chaque groupe de galets peut comporter des gulels rechangeables h volonté suivant les dimensions des rails; ou bien, une l^e de galets peut se déplacer, soit latèralemeDt, soit verticalement, pour régler la position convenable.
Ces galets sont commandés pour la rotation par des engrenages; ils entr^aent le rail par pression suffisante et le redressent en un ou plusieurs passages alternatifs.
Une machine donnant un Iravail rapide est celle figures // à tSbis (1). Elle comporte six galets à axes verticaux F'F* dont les arbres sont tous commandés pardes roues cylindriques. Deux de ces galets ont leurs arbres porteurs de roues hélicoïdales actionnées par les vis CC.
Les galets F' peuvent être déplacés latéralement et réglés en position par les vis décalage Hffig. t3 ôtsjquis'appuientsurles cousïinetsdes arbres. Ces galets F'F' s'appliquentC/f^. 43bis} sur les cotés du rail; ils ont des profils deformeenveloppe correspondant au profil du rail, qui est ordinairement présenté de l'autre côté de la machine.
Six autres galets Ft" ont leurs axes horizontaux et s'appliquent aileroativement sur ie boudin et sur le patin du rail.
Les deux galets F peuvent se déplacer verticalement pour régler la pression, le déplacement des coussinets des arbres étant obtenu par des vis V à mouvement simultané (fig. 13).
Les galets FF' sont également entraîneurs et commandés pw des roues d'engrenages prenant mouvement sur l'arbre de commande 6 qui peut tourner dans les deux sens, en permettant ainsi le passage alternatif du rail entre les gakts.
Avec ix. machine ^gures li et 15 (2), il est possible de redresser le rail de tous les cMés sans le retourner. Déplus, ie réglage de l'action des dispositifs presseurs se fait auti»natiquement en utilisaatlesirréguUritésdecourburesque présente lerall à dresser.
le rail 11 est engagé dans une ouverture du bâti.
n Amérique.
60 PROCÉDÉS DE FORGBAGE DAKS L'iNDLSIIlie
De chaque côlé de la mactiine, quatre presseurs ou pousseurs D sont groupés autour de l'ouverlure centride et font face, h l'iotérieur, aux quatre côtés du rail qui traverse cette ouverture en avançant par l'action de cylindres damenage.
Des excentriques G, actionnant les pousseurs, sont calés sur des arbres recevant leur mouvement par les engrenages H. Les galets pousseurs sont montés sur des élriers doat la tige est de longueur variable à volonté au moyen d'une roue dentée K engrenant avec L dont l'axe est actionné à la main par le levier H à portée de l'ouvrier, qui doilélre assez habile pour choisir les moments opportuns pour arrêter le rail en les points où les presseurs doivent exercer leur action.
Pour faire marcher la machine automaliquement, elle est munie d'appareils réglés par les courbures dn rail et dont la description ne saurait être signalée dans cette étude.
Éclisse» pour rail».
Les éclisses reliant les extrémités des rails sont en fer ou en acier, présentent lessections/if^un; fS et se façonnent à la barre comme des fers profilés en partant de paquets ou lingots de section carrée donnant une longueur plus ou moins grande que l'on tranche à la scie.
Par exempte, on emploie des lingots de O'.GOO de longueur €tde O^.OSfl de côté. D'une seulechaude, labarre est laminée, les éclisses coupées à longueur, puis percées et dressées. Les quatre trous des boulons d'assemblage sont percés à chaud d'un seul coup de poinçonneuse, puis la pièce est redressée en la plaçant dans un bloc un peu concave; quatre chassesou becs ronds agissent sur l'éclisse aux points où elle a été poinçonnée ; redisse est retournée pour recevoir de nouveau l'action des outils dresseurs qui doivent être parfaitement réglés si la machine comporte des organes à liaisons rigides.
PROCÉDÉS DE FORGEAGE DANS LINDUSTJtlE (31
Travertes pour rails.
Les traverses métailiques pour rails sont les supports de ccui-ci, et, à ce tilre, il coovient de les classer parmi les élémeatsdes voies ferrées plutôt que de les considérer comme des barres profdées.
Les premières traverses fureat en fonte; elles ne résistèrent pas. C'est vers 1868 que H. Vaulherin, des forges de Franche- Comté. i[idiqua l'emploi des traverses eu fer auxquelles il donaa la forme d'une auge renversée, dont le poids, pour une longueur de 2",40 à i^.SO, variait de 30 à 48'». Ce poids est porté actuellement, dans les divers types pour voies principales, àSOeteO*^
Les traverses présentent des modèles quelque peu variables. comme le montrent les figures 17 à 29.
L'emploi du fer soudé donnait lieu à des fissures, des dessoudures amenant la mise au rébul; aujourd'hui on adopte le Ter fondu ou l'acier doux malléable qui se forge sans difficulléset assure une plus longue durée.
Les traverses à profil conslant se laminent par les mêmes procédés que ceux suivis pour les fers profilés analogues, soit par étirage avec métal en excès ménagé pour les ailes, soit par étirage et pliage en cannelures, soit par la combinaison des deux méthodes.
Pour les traverses en fer soudé, on partait d'un paquet profilé passant dans uu petit nombre de cannelures, la pièce laminée pouvant correspondre à deux ou plusieurs traverses débitées h la scie à chaud.
De même, avec un lingot de fer fondu ou d'acier, on opère en une chaude le laminage d'une pièce comprenant un certain nombre de traverses que l'on scie à longueur (2° ,50) environ, et que l'oa emboutit à la presse, immédiatement, sans réchauffage. Si le prolil de la traverse est à section variable enépais-
6â PROCÉDAS DE FORGEAGE DANS LINDUSTHIE
seur, les cylindres finisseurs sont disposés, comme il est nécessaire, pour qu'à chaque tour une traverse soit profilée.
Les traverses inclinées et Termées à ctiaque bout sont réchauffées au rouge et reçoivent leur forme définitive par étampage au pilon ou à la presse.
Les traverses ordinaires (fig. 25) pour petites voies sont débitées dans des bandes d'épaisseur voulue, puis réchaufEêes ; la partie du milieu est emboutie d'un seul coup sur mandrins appropriés à la presse ou au pilon.
La traverse Brunon ('^3. 23et24j est aus^ obtenue par emboutissage à la presse.
Traverses creuses.
Les traverses creuses en forme de boîte ou caisse f/îj. S8) (1) sont fabriquées avec des tubes sans soudure obtenus par laminage hélicoïdal, que l'on transforme par le passage en cannelures de cylindres fmisseurs, ou au moyen de mandrins profileurs.
Ces traverses sont ou non remplies de matières réduisaut la sonorité. Ces matières sont composées de verre, de scories ou ■autres qui deviennent p&teuses à la température de travail de ia traverse.
Lorsque les traverses sont d'une seule pièce, le bourrage s'effectue, de préférence, avant la transformation de la section circulaire en celle du profil voulu.
Le bouiTage terminé, on a soiu de fermer les extrémités du tube de aorte que, pendant le travail, le bourrage se comprime fortement et remplit tous les vides, formant ainsi un tout cohérent et compact augmentant le poids et la solidité.
Pour faciliter la construction, dans le cas où l'assise de la traverse est élargie, elle est formée de plusieurs parties h parois pianos ou ondulées que l'on réunit par rivets (^. 29).
(I) Traverses Uannesinunn. Brevet du 30 octobre 1890.
PHOCËDËS DB POHGEAGB UANS L'iNDUâTKIE 6â
L^ traverses à baurreleta (fig. 30) dispeosBDt de remploi de coussinets d'appui rapportés; les bourrelets sont ëlajupés â. la presse. Les étampes intérieures se composent de plusieurs parties es vue de leur enlèvemeot Facile do la travers^: lorsque la (a^Q est donnée.
On peut distinguer : les roues pour voies de terre et celles pour voies ferrées.
Les roues pour véhicules ordinaires se construisent de temps iDunèmorif^ en employant le bois pour la jante, les rais et le moyeu; la fonte pour garnir le moyeu et former la botte, le fer pour renforcer la jante sous forme d'armatures, ou sous forme de bandage constituant un cercle d'une seule pièce.
Ce n'est guère que depuis l'emploi des locomobiles que les foues pour voies de terre commencèrent à se fabriquer entièrement en métal avec parties en fonte et parties en fer. On les trouve ensuite adoptées dans quantité d'engins agricoles.
Avec la confection des nouveaux véhicules d'artillerie, la construction de ces roues a été très perfectionnée. Leur fabrication est devenue une branche d'industrie qui tend à se spé- <^^iser; divers ateliers se sont développés en vue de produire '^ organes dans Les meilleures conditions d'exécution et de prix de revient.
Lea roues pour voies ferrées étaient primitivement en fonte. En 1826, Nicholas Wood eut l'idée de les garnir d'un bandage ^fer;les premières roues à bandage furent fabriquées à l'usine de ItedlingtoQ.
Cefmentles roues pour locomotives qui amenèrent, ensuite, la iXHistruction de la roue entière en fer foigé avec bandage . f*pporté, facile à remplacer après usure.
C'est dans son brevet du 30 septembre 1816 que Stephenson ^p^ifiait l'emploi du fer malléable pour les rendre à la fois plus
Qi PROCÉDÉS DE FOHOSAGE t»ANS l'inDUSTHIE
légères, plus durables et plus sûres que les roues eu fonte (I). Dès 1838, Grinie appliquait son procédé de soudage partiel au four et de naaitelage à plat dans un moule creux.
La roue pleine pour wagon est préconisée par Smith, en 1848, qui la confectionne dans une série d'enclumes de formes différentes en employant des marteaux de formes correspondanles.
A la même époque, Petin, Gaudet et Morel, à Saint-Cbamond, installent les premiers laminoirs pour bandages dits : sans soudure, obtenus par l'enroulement, en hélice ou en spirale (2), d'une bande de fer dont les joints multiples sont soudés sur bigorne ronde, au marteau-pilon, qui ébauche en même temps le boudin.
En 1849, Christie cherche à souder les éléments de la roueà rais en employant des coins mobiles disposés dans une sorte de cuve ou de moule et destinés à produire la soudure par un ensemble de pressions horizontales et verticales.
MM. Deflassleux et Peilton (3) appliquent, en 1854, le procédé de matriçage permettant de souder toutes les parties de la roue, simultanément, eu quelques coups de marteau-pilon.
Ce procédé est ensuite perfectionné sous la raison Arbel, DeHassieux et Peillon (4) et s'applique avec un succès soutenu aux roues de tous diamètres, simples ou complexes.
Daelen avait déjà (18S0) essayé de laminer la roueà âme pleine et s'en tenait au procéd é de matriçage combiné avec un laminage partiel. De même, en 18o6, MM. Brigoon et Goudet appliquaient le matriga^e pour souder et profiler les bandages.
Ceux-ci se faisaient en acier puddlé, en fer cémenté, en fer et en acier soudés. Ceux dits sans soudure, obtenus par enroulement, ne présentant pas foute la sécurité voulue, on adopta
(1) La Vie det SUphenson, par Samuel Smiles, 166S.
(2) Brevet Renard du 17 janvier 1848.
(3) Brevet du 26 juin 1854.
(4) Brevet du 3 février 1%7.
PROCÉDÉS DE PORGEAGE DANS L'iNDUSTftlE 65
l'acier foodu raffiné qui permit d'oSteair le véritable bandage sans soudure et la roue pleine égalemenl non soudée.
Eq J863, les roues Krupp étaient mises en service el donnaient toute satisfaction (1).
Néanmoins, les roues en fer, plus économiques, sont encore généralement adoptées, tandis qu'au contraire, pour les bandages, la substitution de l'acier fondu aux produits soudés s'est opérée d'une façon progressive; l'acier est aujourd'hui exclusivement employé pour les bandages des roues de wagon? et ceuî des roues de machines en adoptant des aciers mi-durs, obtenus sur sole Martin, de préférence à ceux provenant d'un convertisseur Bessemer.
Roues pour voies de terre.
Le travail de foi^eage que nécessilont les roues ordinaires des véhicules pour routes consiste dans la confection du bandage, des fretles, du moyeu et dans leur mise en place à chaud.
Le bandage est pris dans une barre droite i section rectangulaire dite fer à bandages. Autrefois le cintrage se faisait à bras, au marteau ou sur mandrin par flexion et à chaud. .^ourd'hui l'emploi de la machine k cintrer à. froid est général; elle permet d'opérer avec sûreté, uniformité et rapidité.
Le bandage a ses abouts soudés par courtes amorces faites avant cintrage (fig. 1, pi. 7). Dans cette dernière opération, en a soin de laisser croiser les bouts, de manière qu'en les écartant, l'élasticité du métal détermine une certaine compression favcnsant la soudure qui est faite soit sur l'enclume, soit mieux avec une machine à comprimer el à souder telle que celle/îgT<re 2,
Le forgeron prend ordinairement ses mesures de manière à devoir allonger le bandage plutôt que le raccourcir de un eu deux centimètres pour obtenir le diamètre exact, qui est tenu
63 PItOCÉOÊS DE FORGKAGR DANS LINDUSTBIE
plus petit que celui de ia roue en bois, de manière qu'étant chauffé au rouge sombre, il puisse emboiter facilenaeat la roue et qu'un refraidissement rapide à l'eau, ramenant le bandage à un diamètre très peu difiérenl du diamètre primitif, détermine cependant un serrage suffisamment prononcé des différeotes parties de la roue.
Ainsi, pour une roue à diamètre intérieur de bandage tenu à 2", ie chauffage à une température de 800" portant ce diamètre à 2", 020, il est possible de l'engager assez aisément sur une roue tenue à un diamttre extérieur de S^jOiO à 2™,015 qui se resserre, se réduit entre 2" et 2",001 (Ij, donnant une tension dans le bandage de O""* à 10'« et une pression suria jante qui varie avec l'épaisseur du bandage.
Le chauffage uniforme des bandages se fait convenablement dans les foyers annulaires en brûlant du bois ainsi que le font la plupart des maréchaux ferrants, dont le matériel pour l'embatage des roues est toujours très simple : ([uelques traverses pour supporter la roue; des griffes pour la mise en place du bandage avec coups de marteau ; arrosage au seau complété par le refroidissement en faisant tourner la roue qui plonge dans une auge remplie d'eau.
Dans les arsenaux, les ateliers où ces roues se confectionnent en grand nombre, on fait usage de fours spéciaux pour le chauffage continu des bandages qui se succèdent, de tables à redresser, rectifier les pièces, et de plates-formes métalliques à embatre telles que celles figure 3 (2).
La machine à rectifier les bandages (/ig. 4) comprend quatre secteurs S, rechangeables suivant le diamètre de la pièce, qui sont aniculés à des leviers reliés aussi par articulation à fa tête d'une vis V dont Técrou est disposé au-dessous de la table P sur laquelle est placé le band:^, chauffé au rouge cerise. La
(1) Pour un agrandissement de 1"" la tension
(2) Machines construites par M. Dard, Parh
PROCEDES DE FORQ&AGE DAMS l'iNDUSTRIB 67
manœuvre du volant à manettes A détermine le monte et baisse à volonté de la vis V, et par suite l'application avec serrée voulu des secteurs contre l'intérieur du bandage que l'on déplace circulairement pour soumettre les différentes parties à l'action des secteurs, tout en frappant du marteau s'il est n&easaire pour bien appliquer les parties défectueuses contre les secteurs et contre le plateau P, servant de table de dégau-
L'opération doit se faire vivement de manière à ne pas laisser trop refroidir la pièce qui doit dans la même chaude être placée sur la roue au moyen de l'appareil (^g, 3), relativement simple, qui permet d'opérer rapidement et plus sûrement qu'avec les supports ordinaires.
Pour embatre une roue, l'appareil est disposé comme l'indique le dessin, après avoir toutefois enlevé la vis V, puis placé la roue sur les patins P et remis la vis dans sa chape en lui faisant traverser le moyeu et enla maintenant par la clavette C. U roue est, de plus, fixée par le serrée de l'écrou à manettes s'appliquant sur une large rondelle R. Le cercle ou bandage est placé au moyen des griffes ordinaires en se servant des patins P comme points d'appui pour faire abatage et engager le bandage sur la jante.
Pendant cette opération, le bajidage est arrosé pour empêcher de brûler la jante trop fortement. Aussitôt l'embatage achevé la clavette C est enlevée, la vis V dégagée, et posant le pied sur la pédale A, la machine est déclenchée pour faire basculer la couronne D autour de ses tourillons pivotant dans les supports S. La roue étant amenée dans la position verticale, on passe dans le moyeu un axe en fer pour la rouler, l'amener au-dessus de l'auge et la rouler dans l'eau froide.
Le frettage du moyeu n'offre rien de particulier.
68 PBOCËDËS DE FOHGEAGE DANS L'I^DCSTRIE
Bandages sans soudure.
De même que pour les roues de wagon, on a appliqué depuis un certain nombre d'années aux roues ordinaires le bandage sans soudure en fer soudé ou fondu ou en acier doux.
Ci tons le procédé consistant à prendre une bilIetteAf^j/. 5^(1) de laideur égale à celle du bandage, d'épaisseur égale à quatre fois celle de l'épaisseur du cercle achevé, de poids égal à celui du bandage, plus le déchet de chautfage. La billette est percée vers les bouts, puis (fig. 6 et 7) fendue, ouverte et bigornée, en lui donnant la forme d'un anneau plus ou moins régulier que l'on réchauffe dans un four pour la laminer dans un laminoir spécial en réduisant l'épaisseur et régularisant la forme (fig. 8). Le bandage est ensuite refroidi lentement sur un mandrin de diamètre voulu qui assure une contraction uniforme.
Pour un bandage de l'",40 de diamètre, de IS"" d'épaisseur et de 60°"" de largeur, pesant Sa"*, on prend une billette de O-.OeO X O-.OeO X 1",20. pesaut 34'^
Houes métalliques pour voies de terre.
Les roues onlièrement métalliques appliquées, en premier lieu, aux locomobiles sont ordinairement constituées par un moyeu en fonte ou en acier coulé avec nombreux rais en fer assemblés par scellement au moment de la coulée.
La jante en fer, parfois à section à T> est d'abord rivée avec les rats mis à longueur et terminés vers le moyeu en queue de poisson. L'ensemble est convenablement disposé dans le moule qui réunit les rais el constitue une pièce rigide, dont la résis- . tance est augmentée par le bandage, si la roue en comporte un, posé avec un serrage suffisant; ce bandage est, de plus,
IwuloDQé ou rivé. La jaote ou le baodage des roues pour ■Ui'chiaes agricoles est souvent venu de laminage avec des siitlies, des empreintes augmentant l'adhérence (fig. 9).
C'est pour les roues du matériel d'artillerie que l'on conimença i adopter des moyeux en fer forgé et que fut appliqué '* pfocédé de matriçage pour souder les éléments en suivant 'es dispositions de fabrication des roues de wagons par les mélhodes de MM. Deflasaieux et Arbel (1).
Parmi les divers moyens employés, signalons que, pour éviter les soudures défectueuses et permettre de chauffer au même degré les différentes parties de la roue, il convient de suivre les conditions suivantes (2) :
U jante est cintrée et soudée à la façon ordinaire; dans son intérieur (fig. 10) et correspondant à la position des rayons, des mortaises A sont pratiquées ; les rais (fig. 42) sont préparés en ménageant à une extrémité un tenon B.
les pièces sont assemblées (fig. 11) à froid en coinçant les extrémités des rais du c6té du moyeu constitué par deux blocs cylindriques AI. Les rais étant chauffas modérément sur un feu de foi^e et les blocs portés au blanc soudant dans un four, on place le demi-moyeu inférieur dans une petite matrice, on pose les rais, puis le demi-moyeu supérieur, et on frappe quelques coups de pilon de manière que les rais soient euciiassés par moitié dans les blocs qui se soudent en partie. Puis immédiatement la roue entière est portée à la tempéniture soudante dans un four, et soudée déûnilivement en matrices au pilon.
Dû peut aussi n'employer qu'un seul bloc pour le moyeu tel que celui Mj (fig. 1^).
i\ Brevet Deflassieux, 11 février 11
"0 PROCÉDÉS DE FORGEAGE DANS l'iNDUSTBIB
Boue mixte en bots et fer.
L'usine Arbel s'est signalée d'une façon toute particulière dans l'établissement de divers modèles de roues dites mixtes pour les véhicule» de fatigue tels que les gros camions, les omnibus, les affûts de canons, les voitures régimentaires, etc.
Ces roues comportent un corps de roue en fer foi^é (fig, 13 à 17) à éléments soudés sous des marteaux- pilons de 10 à 40* suivant les diamètres. Afin de consolider les bras vers le moyeu, on ménage suffisamment de métal pour former en matrices, des nervures prononcées de raccordement, qui s'étendent jusque vers le milieu de la longueur du rai.
Le corps de roue étant forgé, on pratique sur le pourtour une gorge de forme variable dans laquelle s'ajuste une fausse jantfi en bois, qui ne peut ainsi se déplacer latéralement)'/^. 14),
Cette garniture de bois est maintenue par le bandage posé à cbaud et des boulons à tdie fraisée assurent une excellente tenue des pièces.
Ajoutons qu'une boite en fonte ou en bronze complétant le moyeu (fig. 16), est rapportée et qu'elle est, par suite, rechangeable en cas d'usure ou de rupture.
Cette fabrication a réalisé un progrès marqué pour le matériel roulant de l'artillerie, de même que pour les divers véhicules de transport.
Ces roues ont des diamètres atteignant 2", présentent l'aspect figure 25, avec une épaisseur de jante sufBsanle pour éviter l'embourbement ; la garniture de bois donne une grande élasticité pour résister aux chocs.
H. Arbel a encore combiné une roue dite élastique comprenant une jante rigide indéformable, tandis que le moyeu peut se mouvoir dans le plan de la roue d'une quantité variable avec l'effort supporté, grâce à la flexibilité des rais constitués par des ressorts d'acier.
PROCÉDiB DE F0R6E&GE DANS L'INDUSTRIE 71
Prase à souder les i-oites par chauffage électrique.
Tout rtcemment, la Compagnie des ateliers Niles et Scott a inslallénne presse avec chauffage électrique pour souder les éléments des roues métalliques.
te moyeu est coustitué par des plaques d'acier de 3 à Ô""" d'épaisseur estampées à froid à la presse hydraulique suivant formes {^g. 18, f9 et 20). Ijs bandage cÎQtré est également souJé à la presse, puis on pratique des trous pour les tenons des rayons dont la section varie depuis 15 X 8™" jusqu'à 28 X 26»".
La presse électrique à souder (fig. 2B) présente une table munie de traverses sur lesquelles on place le bandage; puis on pose au milieu un demi-moyeu et on engage les rais dans les troos du bandage et dans les évidemenis du demi-moyeu que l'on recouvre de l'autre pièce correspondante.
Dans le trou central est introduit un mandrin qui maintient toates les parties. Le courant électrique étant dirigé dans le moyeu, le métal s'échauffe et on fait agir la pression prc^ressivement. La soudure terminée, on rabat toujours à la presse let extrémités des rayons sur le bandage pour former les rivures; puis la roue est mise sur le tour pour enlever les siillies des raies à l'intérieur du moyeu. Le moyeu est ensuite Kuoi d'une botte en fcHite sur laquelle est vissée une manchette de retenue (/ig. 2i)-
Le chauSage exige un courant de 80 kilowatts fourni par an (ransformateur excité par une dynamo à potentiel de 110 volts.
La presse est munie de quatre transformateurs de SO kilowatts formant avec les électro-aimants la partie inférieure de l'appareillage électrique; au-dessus de ces transformateurs est placé un anneau en cuivre servant d'appui 4 la roue. On peut couper facilement la dérivation du transformMeur; de plus,
72 TROCÉDÉS BE FORGEAGE DANS l' INDUSTRIE
un rhéostat commaDdé par l'opérateur permet de varier le potentie] suivant la section transversale de la pièce à souder.
Le cylindre de presse est fixé à la partie supérieure du bâti. Une roue étant mise en place, on ferme le circuit secondaire dont on relie la partie supérieure avec la pièce supérieure du moyeu, tandis queJa partie inférieure est mise en contact avec a pièce inférieure du moyeu. Eu même temps, on fait descendre le piston hydraulique, puis on ouvre le circuit secondaire au moyen d'un contact qui fermé le circuit primaire. La température du moyeu s'élève alors sufRsamment et on la règle pour que la soudure pitisse s'opérer par la pression. Le courant est maintenu jusqu'à ce que la soudure soit complète, ce qui exige environ quinze secondes à deux minutes suivant la section du moyeu et avec un courant dont la tension est de 2 à3volts,etdontl'inteDsitévarie de 10.0ÛOà30.00û ampères, soit une puissance d'environ 73poncelets. Ce procédé peut être appliqué à toutes roues petites et grandes pour véhiculés de voies de terre ou de fer.
C'est une des plus intéressantes applications du chauffage électrique se rapportant à des pièces de moyennes dimensions. Les dispositifs auxiliaires sont gcnéralement faciles à installer et ce procédé simplifie singulièrement l'art du forgeron, qui devient ainsi purement mécanique. Le prix de revient pour ce genre de pièce est économique. Il importe de convenablement ménager les épaisseurs, les sections de passage du courant afin que la chauffe se fasse uniformément. Comme d'ailleursla résistance électrique est plus grande dans les parties moins en contact et dans les plus chaudes ((), lesquelles sont précisément
[1] La relation derésislivitéaveclalerapératureestR— r,(l -\- a6 + 66'j.
R, résistance à la température 9; >-„ résistaDce à 0° centigrade ; i, temrature m degrés centigrades; a et b, coefGcîeDls numériques.
Pour les métaux : a — 0,003tii4 6 — 0,00000126.
Avec du fer ou de l'acier doux à 1000' et pour lesquels la réaislaoce eu miehroras centimètres est r, = 9,636, on trouve :
PROCÉDÉS DE FORGEAGË DANS L'INDOSTRIB 73
celles à souder, il s'eosuit qu'elles sont porlëcs à la température soudante plus rapidement que ne le seraient les autres, qui ne présentent pas de solutions de continuité. Le procédé électrique est donc des plus ratiooacls.
Boue à moyeu seul soudé, procédé Garnier.
Dans cette roue de chariot (fîg. 23), les rais sont obtenus par cintrage de barres droites dont les extrémités, renflées, aJioutissant au moyeu, sont seules soudées en matrices.
I^ l]andage présente, sur fa face intérieure, une rainure ou gorçe, dont le rebord est de faible hauteur d'un côté (0""",^ à i™, suivant le diamètre) de manière qu'en portant le bandage à la température du rouge, on puisse emboîter les divers secteurs de la janle, et placer le bandî^ â. la position déterminée.
Les dimensions en diamètre sont réglées de façon que la contraction du bandage, après refroidissement, produit un serrage suHisant pour assurer la solidarité des éléments, qui peuvent, de plus, être assemblés par des rivets, s'il est nécessaire.
Les barres qui constituent les rais sont cintrées avec une machine à couder telle que celle figure 24 ; elles sont laminées suivant profil renflé aux distances qui correspondent à la longueur développée du rai.
R = 9,930 (1 -I- 0,003824 X 1-000 + 0,00000126 X 1,000.000) = 58,6, do sorte que, si on eonaidêre la chaleur dégagée, W ^ -— , oq voit qu'à mesure que le fer s'échauffe, la couche qui s'échauffe lend à s''éehauffer d'autant plus qu'elle est plus chaude.
La résistance H prend donc une importance favorable h l'opération du soudage.
]>es essais que nous avons faits sur le chauiïage électrique par les rti vers procédés d'application, nous ont montré qu'ils pouvaient avantageu- Ecnient s'appliquer i la plupart des travaux se rapportant anï petites et moyennes pièces forgées en attendant qu'ils le soient aui grosses.
Il PROCÉDÉS DE FORGEAGE DANS L'INDL'STRIE
Dwas la fabrication des roues à bras et jaole formés d'éléments repliés, on remplit souvent le vide de deux bras à la jante, par un coin soudé. Cette opération, faite à la main, étant coûteuse, on a été conduit à employer une machine spéciale (fig. Wj (i), qui est une frappeuse modiflée, dont le porte-outil H est muai d'une cisaille et d'une forme circulaire correspondant à celle de la jante de la roue A qui se place sur un axe B. Pendant la descente, l'outil coupe le coin G, le descend sur le vide à remplir, le soude par compression énergique et moule une partie delà jante.
Aân d'empêcher le métal de se déplacer latéralement, le coin et la portion de jante chauCTée sont maintenus par une traverse D portant aussi la lame d'acier de coupage.
L'axe B peut se déplacer verticalement suivant lediamèlre de la roue. Les rais soudés sont maintenus par deux tasseaux PP' qui pivotent sur leur axe 1 actionné par leviers, de manière à serrer énergiquement les tasseaux contre les parties à souder.
Il est plus économique d'entourer les rais par un cercle avec coins rapportés et de souder le tout au pilon.
Hoaes pnnr Toies ferrées.
Les roues pour voies ferrées peuvent se distinguer en roues à rais et en roues pleines.
Le bandage donnant lieu à des procédés de fabrication particuliers indépendants du corps de la roue, nous indiquerons ces procédés après avoir relaie ceux adoptés pour la confection du corjis.
Roue mixle.
La roue dite mixte, à moyeu en fonte et rais en. fer (fig. 27), encore employée pour les wagons à marchandises, est la
(1) Machine de M. Sajn. Breïet duîOseplenihre 1876.
PROCÉDÉS DE FORCKAGE DANS l'|NI>D8TRIE 75
première qui doona lieu à l'application des procédés de forgR^e des roues.
Les rais sont formés de simples barres plates courbées et coudées & chaud sur mandriu, de manière à obtenir un secteur de jaute et des moitiés de rais en épaisseur.
Les divers éléments des rais sont maintenus par des rivets; les extrémités sont encochées et l'euBemble est placé dans le moule du moyeu de manière & assembler les bouts des divers rais en fer, par scellemeut dans la masse métallique au moment de la coulée.
Le moyeu est fretté de chaque côté pour le consolider; les tivltes sont mises à chaud ; parfois on se dispense de mettre des frettes.
La jante de la roue est ainsi constituée par les divers secteurs que l'on solidarise ou non au moyen d'u n anneau di t /aux-ce»-c/e sur lequel est posé le bandage.
le faux-cercle est posé à chaud ou à froid avec un certain serr!^ assurant la rigidité du corps de roue.
L'assemblage du faux.-cercie et des secteurs est complété par la pose du bandage et de rivets à tête noyée traversant les trois éléments.
Ces roues, plus ou moins solides, n'ont pas toujours une résistance suflisante pour supporter, sans déformation, les nombreux chocs violents d'une marche à grande vitesse, en heurtant contre les bouts des rails à niveaux différents.
Roues eti fer.
Les premiers corps de roues entièrement en fer furent (ahriqués par les procédés suivants :
Chaque rai était formé de deux parties que l'on soudait. Les divers rais étaient ensuite disposés à l'intérieur d'une couronne, de manière que les renflements à l'endroit du moyeu étaient fortement serrés sur leurs faces de joint.
On chauffait ces renflements au blanc soudant et la soudure
76 PROCÉDÉS DE FORGEAGB DANS l'iNDDSTBIE
des difTérenles parties s'opérait dans le foyer, sous la pression développée par la dilatalioa.
Connue on ajoutait une rondelle suppMmeolaire de chaque côté des reuflemeuts, le soudage de ces roadelles déterminait le martelage général du moyeu et assurait une soudure complète dos parties.
Les éléments adjacents des jantes étaient soudés deux à deux par la soudure à lardons ou à coins rapportés.
On conçoit que la préparation des éléments et ia muUipUcilé des soudures exigaient une longue et onéreuse Taçon.
A l'usine de Seraing, le moyeu était étampé en ménageant une gorge dans laquelle les extrémités des rais étaient engagés. On entourait les autres extrémités, coupées à longueur, par un cercle de tenue.
Le moyeu était porté à la température soudante et les parties étaient soudées au pilon.
La jante était formée d'une bande enroulée en spirale et soudée sur tout son pourtour, consliiuant ce qu'on appelait alors un cercle sans soudure. Elle était entaillée à l'endroit des rais pour permettre l'emboitemeot de ceux-ci, à frottement sufCsant pour assurer une tenue convenable.
Chaque rai était ensuite soudé à la jante, soit au marteau, soit dans des étampes de forme appropriée.
On avait soin de ménager du métal en excès pour les congC-s de raccord, ou bien on rapportait des lardons soudés.
Un procédé mixte encore suivi dans quelques ateliers de construction de locomotives consiste à. matricer le moyeu au pilon avec les amorces ou parties des rais (fig. S8). La jant* est composée d'autant de fragments qu'il y a de rais, chaque partie de jante est solidaire de l'autre portion de rai correspondant.
Pour obtenir un élément de la jante on part d'un lopin ébauché au pilon, percé en un point déterminé fendu à chaud à la tranche- couteau sur une partie de la hauteur; les deux
PROCÉDAS DE FORGEAGE DANS l'iKDUSTRIE 77
parties ou branches étant d'abord écartées au moyen d'une chasse-ronde, la partie non fendue, formant l'élément de rai, est engagée dans une matrice ouverte (fig. 29} et le pilon achève le rabattement des branches constituant l'élément de jante. Ces opératicms se font en une chaude.
Le foi^eron met les divers éléments à longueur et termine les extrémités en coin de manière que les parties étant rapprochées, elles laissent des vides pour des coins de soudage.
Les soudures se font une à une en commençant par souder l'un des rais, puis le rai suivant, puis les deux éléments adjacents de la Jante {\) et ainsi de suite en ayant soin d'achever complètement et de bien calibrer k mesure de l'avancement du travEÙi.
H faut des forgerons d'habileté relative, spécialisés, poi;tr faire les roues de locomotives de celte manière ; le prix de revient eu est très élevé, les nombreuses soudures sont des points faibles, les jantes se criquent après un certain temps de marche.
Ce procédé tend à se restreindre à des cas particuliers. Aujourd'hui ces roues se façonnentcoiirammentpar les moyens mécaniques, par le matriç<^e et le soudage en matrices.
M. Fraysse, en 1862 (2), appliquait les procédés suivants : la barre formant la jante (fig. 30) venait de laminage avec des amorces pour la soudure des bras ; coupée à longueur, elle était cintrée, puis soudée. Les rais avaieot la forme^^wreâ/; chacun d'eux était soudé à la jaote que l'on chauffait, sur un foyer approprié, à l'endroit voulu.
Le Jeu laissé entre deux rais adjacents, du côté du moyeu (fig. 30), était rempli par un coin chassé au marteau. Le moyeu était formé de deux blocs cylindriques ou de profil se rapportant à celui de la manivelle. Chauffés au blanc soudant ainsi
(1) Le martelage de la soudure de ces êléneiita se tait avBDlageusemeat au moyen de dispositions particulières comprenant une enclume et un petit marteau mécanique à tige horizontale, frappant vivement.
(î) Portefeuille de» jtfochines, janvier 1863.
78 PHOCÉDÉJ DE FOHGBAGB DANS L INDUSTRIB
que les rais, les trois pièces étaient soudées au marteau-pilon dans des matrices.
Les figures 32 indiquent une disposition des rais pour roues de wagons. Chaque rai est formé d'une barre pliée, sOudée au pli et laissant un vide entre les deux brandies. La fit/ure 33 indique la tenue du rai au moment du soudage.
Un autre procédé consistait à prendre une barre de longueur égale à la moitié du développement de la jante, à souder les rais avec la barre ; puis â courber à chaud de manière à rapprocher les différentes parties des rais formant le moyeu.
Deux demi-roues, ainsi composées, ëtaieatsoudées à la jante, bien calibrées, puis le moyeu était soudé à son tour au pilon.
Pour les roues des locomotives comportant une manivelleet un renflement ou contrepoids à la jante, on ménageait aux extrémités des rais correspondants le métal suffisant, et ces masses se soudaient entre elles par un martelage énergique donnant lieu à des déformations plus ou moins prononcées qu'il fallait régulariser. Souvent ces masses présentaient des défauts de soudure, il fallait ressouder des lardons; le chauffage était très difQcile sur un feu de forge, les rais brûlaient alors que la masse n'était pas sufiisamment chauffée. K fallait une attention soutenue de la part du forgeron et de grands soins.
Roues soudées m matrices.
Le procédé de M. DeOassieux perfectionné par M. Arbel est aujourd'hui le plus employé, soit pour la confection des roues de wagons, soit pour les roues de locomotives comportant ou non des manivelles et contrepoids.
L'adoption de ce procédé, qui se caractérise par te soudage en matrices, au marteau-pilon, de tous les éléments du corps de roue assemblés, a réalisé un grand progrès. Il a permis d'opérer rapidement, de mieux assurer la perfection des soudures, l'homogénéité des parties et la résistance de la roue ;
PROCÉDÉS DE FOKGBAOE DAJVS l'iNDOSTRIK 79
il a simpliSé, particulièrement, l'exécution des manivelles et des masses formant contrepoids.
Ce sont, surtout, les perfectionnemenls successifs apportés par M. Arbel, dans la préparation des éléments et la combinaisoa des matrices, qui ont rendu le procédé de M. DeÛas^ieux applicable, dans de bonnes conditions, à tous les types de roues de wagons ou de machines.
La janle est formée d'une barre droite cintrée dont les abouts sont soudés par les moyens simples ordinaires; le chauffage se fait en maintenant la pièce avec un étrier, muni de deux vis qui permettent de développer une pression énergique etde soader les abouts par compression dans le foyer même, puis on complète la soudure par un martelage sur l'euclume.
On pratique à l'intérieur de la jante des mortaises disposées pour recevoir les extrémités des rais présentant des tenons convenables, aiusi qu'il a été indiqué précédemment pour une foue de voie de terre.
De l'autre côté, les rais ont leurs extrémités renflées pour tonner la partie centrale du moyeu. On assemble les rais et la jante, puis un plateau de moyeu chaufl'é à blanc est engagé sur une face; un deuxième plateau étant, de même, engagé sur l'autre face et les parties étant bien ligaturées, le tout est porté au four voisin du pilon pour le chauffage au bianc soudant, ce qui exige une durée variant de 30 minutes pour les petites et 60 minutes et plus pour les grandes roues.
L'ensemble est alors placé dans une matrice solidaire de la chabotte d'un pilon (^g. 1 et 2, pi. 8} de type Arbel et reçoit ractlon du marteau par l'intermédiaire de la deuxième matrice filée sur le marteau. Quelques coups de pilon et une ou deux chaudes suf!îsent, en général, pour l'obtvnlion d'une soudure complète de tous les éléments. AUn de déterminer une compression dans le sens de la longueur des rais, on a soin de les tenir avec un excès de longueur, ce qui, aussi, donne une certaine écuanleur à la roue. On assure ainsi une bonne sou-
80 PROCÉDÉS DE FOftGBAGI DANS L INDUSTRIE
dure des rais avec la janle. Les chocs du marteau donnaat lieu à un faible déplacemeut, les efforfs sont très grands ; une fondation très élastique s'est imposée dans le modèle de pilon adopté à l'usine Couzon.
La matrice inférieure est munie d'une frelte solide en acier empêchant toute déformation, présentant unegrande résistance aux efforts horizontaux de compression du métal énergiquement refoulé dans tous les sens, et particulièrement dans la masse du moyeu, par les deux tampons qui forment le trou et soudent cette partie.
Les roues matricées par cette méthode (fig. 3) ont des surfaces nettes, des formes régulièreî ; le mêla! ayant été énergiquemeut comprimé est très serré; il résiste dans d'excellentes condilions aux épreuves que la roue doit subir. Les roues à manivelles (fig. 4) ont le moyeu et le contrepoids préparé au pilon avec des amorces de bras.
L'excès de métal qu'il convient de laisser pour le matriçage se retrouve sous forme de bavures que l'on enlève aisément; puis, la roue est recuite au four pour faire disparaître les tensions intérieures anormale.s. MM. Arbel, dans leurs forges de Couzon, façonnent des roues de locomotives de plus de 2" de diamètre {!), pesant près de 2.000''« avec un pilon de 40'. La perfection de l'outillage de ces forges permet de matricer pour l'arlillerie de marine, des roues de 1° de diamètre ne pesant que 36"^. M. Arbel s'est appliqué d'une façon toute spéciale à l'étude des roues du matériel d'artillerie, et c'est grâce à son initiative que les roues entièrement en fer forgé tendent à remplacer les anciennes roues en bois.
L'outillage des forges de Couzon comprend comme moyens de production : un marteau-pilon de 40.000*^, un de 35.000, un de 20.000, deux de 10.000, un de 8.000, un de 4.000, un de 3.CÛ0, un de 600«.
PROCÉDÉS DI FOttGEAGE DANS l'iNDUSTRIK 81
En marche normale, le aombre des ouvriers est d'environ quatre cenla.
Ces foires produisent annuellement plus de
â.OOO roues de machines pesant environ
