Montage des bielles motrices 2 - Mounting power links 2

Dans la première partie nous avions vu la préparation du remontage des bielles motrices. Nous allons passer maintenant à la phase finale de ce remontage.
   In the first part, we saw the preparation of the power links reassembly. Now, we will go through the final phase of this reassembly.

Afin de bien visualiser les opérations à effectuer, nous avions préparé un modèle numérique du châssis et de l'embiellage de la locomotive:
   For a good visualization of operations to do, we had prepared a digital model of the chassis and linkage of the locomotive:

Pour bien jauger la place disponible pour le remontage, nous avons aussi utilisé des vues détaillées de l'embiellage:
   For a good evaluation of the available space for mounting, we also used detailed views of the linkage:

 Vue du côté gauche avec la bielle motrice en couleur plus claire
Left side view with the power link in lighter color  

Décoincer les parties mobiles - Unjamming the mobile parts

La tête de bielle étant en place sur son axe à l'arrière, il faut désormais fixer cette même bielle à la crosse à l'avant. Le positionnement ne peut se faire que manuellement et en poussant la crosse pour faire entrer le tête de bielle. Le problème est que le piston n'a pas bougé depuis plus de 5 ans. Le nettoyage que nous avions effectué précédemment a bien aidé à préparer la manœuvre qui va suivre.

   The link head being in place on its rear axle, it is now needed to attach it to the crosier upfront. Positionning can be done manually only, pushing the crosier over the link end. The problem is that the piston hasn't move for more than 5 years. The cleaning we made earlier significantly helped for the manoeuvre to come.

Vue sur la crosse dans sa position initiale
View of the crosier in its original position

Avant tout, il y a deux opérations simples mais importantes à réaliser. Premièrement, la tringle de commande des purgeurs doit être repositionnée pour que les purgeurs soient ouverts.

Deuxièmement, le levier de commande de marche doit être remonté pour que la commande soit à nouveau opérationnelle.

   But first, two simple but important operations must be done. First, the bleed valves control link must be connected to get them open. Second, the gear lever must be connected too for the control to be operational again.

A l'aide d'une barre à mine positionnée dans le châssis, nous pouvons prendre appui sur l'arrière de la crosse pour la faire bouger de quelques centimètres. Cette opération est faite en douceur pour ne rien abîmer. Il faut à nouveau nettoyer pour enlever toute la graisse qui a figé depuis toutes ces années. Cela est fait à l'aide d'un couteau à enduire, d'un bon chiffon et du gas-oil.

   With the help of a mine bar set against the chassis, we can apply some effort on the crosier to move it a bit. This operation is done gently to avoid any damage. Cleaning must be done again to remove grease that got sticky with years. This is done with a painter spatula, a good rag and fuel.

La crosse dans sa nouvelle position (quelques cm d'écart)
The crosier in its new position (a few cm away)

Cette manœuvre a un autre intérêt qui est de vérifier indirectement l'état des cylindres. Les pistons doivent impérativement pouvoir bouger. Côté gauche, tout se passe correctement et c'est un soulagement. Par contre côté droit, nous n'arrivons pas à faire le moindre déplacement. Dans ce cas il ne faut surtout pas forcer. Nous décidons donc d'introduire du gas-oil dans le cylindre afin de lubrifier. 

   This manoeuvre has an other benefit that is to allow to indirectly check the cylinders condition. The pistons must be able to move. On the left side, everything goes well and it is a relief. But on the right side, we do not manage to get any displacement. In this case, we prefer not to apply excessive force. We decide to drop some gas-oil in the cylinder to lubricate it.

Démontage du raccord et lubrification du cylindre
Disassembly of the connector and cylinder lubrication

Il est nécessaire de laisser agir pendant quelques heures. Nous en profitons donc pour faire d'autres travaux sur la loco.

   It is needed to let it work for several hours. We spend this time for other activities on the loco.

Chiffon sous les purgeurs pour garder la rotonde propre
A rag under the bleed valves to keep the roundhouse clean.

Montage final - Final assembly

Nous commençons par le côté gauche. Une seule bielle à la fois. Pour faire le montage final nous avons préparé le locotracteur Decauville pour faire nos manœuvres. Le locotracteur permet de déplacer la loco très doucement et avec beaucoup de précision. La manœuvre se fait à deux. Un mécanicien à la manœuvre de la loco et un autre qui guide la bielle motrice dans le logement de la crosse. Une astuce - que les mécaniciens routiers connaissent bien et aux nombreuses applications - consiste à fixer provisoirement la partie avant de la bielle avec un fil de fer solide sous la crosse. Le guidage est facilité et le risque de se faire mal est ainsi nul.

   We start with the left side. One link at a time. For this final assembly, we prepared a Decauville engine for manoeuvres. The engine allows to move the loco very slowly and with great precision. The manoeuvre needs two persons. A driver on the engine, and a mechanic to place the link end in the crosier housing. A tip -with numerous uses and well known by truck drivers- is to temporarily attach the link under the crosier guide with a steel wire. Guidance is then easier and risk in very low.

Vue de bielle côté gauche (au milieu)
The left side power link (in the middle)

Extrémité avant remontée
Front end reassembled

Extrémité arrière côté droit
Rear end right side

Avant droit remonté
Front end right side reassembled

Toute la difficulté est d'amener la bielle en position pour la loger en guidant le mécanicien de manœuvre. Une parfaite coordination est nécessaire ! 

Une fois remontée, il est nécessaire de procéder à un bon serrage. Puis il faudra passer à l'étape de graissage.

   The difficulty is to bring the link in position in its housing while guiding the engine driver. A perfect coordination is required !
Once remounted, it is needed to tighten ann the bolts. Then it's time for lubrication.

Graissage - Lubrication

Cette étape est importante pour éviter tout problème par la suite. Il s'agit de mettre juste ce qu'il faut de graisse aux bons endroits. Pour cela on utilise la pompe à graisse qui a un embout spécial qui se fixe sur les graisseurs. Il s'agit évidemment de graisseurs modernes, les graisseurs à réserve d'origine ont disparu depuis longtemps, étant donné que ces pièces en laiton sont très faciles à démonter (comprenez: à voler). Leur remplacement n'est pas encore programmé à cause des priorités à donner à d'autres éléments de la loco, mais il sera obligatoire pour une remise en état d'origine "historique".

   This step is important to avoid troubles later. It is about adding just the needed amound of grease a the right places. For that, we use a grease pump which connects on the lubricators. Of course, these are modern lubricators, the original ones with their reserve are long gone since they are made in brass and easy to remove (read: to steal). Their replacement is not scheduled yet because of priority given to other elements, but it will be required to get back to the "historical" conditions.

Pompe à graisse ordinaire
Ordinary grease pump

Les points indispensables à graisser sont illustrés ci-après.
   The mandatory points to be greased are shown here.

Sur la tête de bielle à l'arrière
Above the rear end

La graisse sort entre les coussinets
The grease exits between the pads

Graisseur de la coulisse de crosse
Crosier slide lubricator

Graisseur de l'axe avant
Front end axis lubricator

Ce ne sont là que les points de graissage de la bielle motrice, il y en a bien d'autres dans tout le mécanisme, certains à la graisse, d'autres à l'huile, nous aurons l'occasion d'y revenir.

Tout est prêt pour un essai en dynamique près de la rotonde !
   These lubricators are only for the power link, there are many others on the whole gear, some for grease, others for oil, we will deal with this later. Everything is now ready for a test near the roundhouse !

 Nous vous invitons à partager ce beau moment prochainement avec nous sur notre chaine Youtube brigadelok.com.

Fenêtres de cabine 4 - Shelter windows 4

La restauration des fenêtres arrières aurait pu être une simple question de vitrerie et la complication se réduire à la découpe en ovale. Un petit détail se cachait dans l'étape du remontage.
   Restoration of the rear windows could be only a matter of glaziery and difficulty limkited to the oval shape cutting. A small detail was hidden in the assembly process.

En fait, les fenêtres étaient déjà démontées quand nous avons acheté la machine et un début de travail avait été fait dessus. Dans une tentative de démontage pour retirer les débris de verre et de mastic, certaines vis de la parclose avaient été retirées.
Cela ne devait pas poser de problème jusqu'à ce que l'on découvre pour certaines qu'il ne s'agissait pas de vis courantes. Tout d'abord le cône sous la tête est bien plus pointu que d'habitude, et une vis d'aujourd'hui ne va pas bien loin et devient vite dure à tourner.
   In fact, the windows were already disassembled when we purchased the machine and work had been undertaken. In an attempt of disassembly to remove broken glass and seal, some screws of the flange have been withdrawn.
This shouldn't pose problem until we discover some were not ordinary ones. First, the cone under the head is sharper than usual, and a current screw doesn't go far before it becomes hard to turn.

Plutôt que de forcer et d'abîmer le filetage, la vis témoin est observée de plus près avec un instrument permettant d'identifier les filets. A priori, il s'agirait d'un pas de 1,25mm par tour, ce qui, pour un diamètre de 6mm est plus que la norme métrique de 1mm. La mesure du diamètre indique également 6,2mm, ce qui est au-dessus de la côte habituelle de 5,8mm (les vis sont toujours plus petites que le diamètre nominal tandis que les écrous sont à la cote, il est effectivement plus facile d'ajuster une vis qu'un écrou).
Ces éléments laissent entrevoir une autre possibilité qu'un simple ancien standard ou qu'une norme usine d'avant-guerre. La consultation des tableaux de filetage aux normes SI, qui précédaient les normes ISO actuelles montre qu'il n'y a pas de correspondance exacte avec les cotes relevées. Par contre, les dimensions semblent bien proches de celles en mesures impériales et les tableaux de référence le confirment. Plus précisément la norme UNC dont la dimension 1/4'' de diamètre nominal 6,32mm (6,2 en déduisant le jeu) et le pas de 1,27mm correspondent très bien. A deux centièmes près, on ne pouvait pas faire la différence avec un simple calibre visuel, mais le diamètre était un indice assez révélateur pour chercher dans la bonne direction. Oui, pour restaurer du matériel ancien, il faut parfois se transformer en enquêteur !
   Instead of applying force and destroy the threading, the witness screw is observed closely with an instrument for thread identification. A priori, it appears to be a step of 1.25mm per turn, which is, for a 6mm diameter, over the 1mm standard. Measuring the diameter indicates 6.2mm, which is over the 5.8mm usually found (screws are always smaller than the nominal size while nuts are properly sized, il is actually easier to adjust a screw than a nut).
These elements allow to consider an other possibility than a simple old standard or a prewar factory standard. Reference to the SI standard thread data sheets, that predates the current ISO standards, show there is no match with our actual dimensions. On the opposite, these dimensions seem really close to imperial measures and reference tables confirm this. More precisely the UNC standard in which the 1/4"size of nominal diameter 6.32mm (6.2mm when play is substracted), and the step of 1.27mm are very well matching. As close as two undredth of a millimeter, we could not see the difference with a simple visual gauge but the diameter clue was revealing enough to lead us in the right direction. Yes, to restore old equipment, sometimes we must become an investigator !

Exemple de jauge à filetage
Example of a threading gauge

Autre surprise, les deux fenêtres sont différents sur ce point: l'une a toutes ses vis en filetage américain, l'autre n'en a qu'une, les autres sont métriques ! A y regarder de plus près, les filetages portent les traces d'un retaraudage (ce que nous voulons éviter), pas très bien réalisé d'ailleurs puisque certaines vis ne rentrent que si on les présente de travers... Les chanfreins dans la parclose peuvent très bien avoir été modifiés pour accepter les nouvelles vis. Cela nous confirme d'ailleurs que les vis américaines sont antérieures aux vis métriques puisque cette modification est irréversible à moins d'un gros travail de rebouchage et réusinage, très peu crédible en l'occurrence.
   Other surprise, the two windows are different on that matter: one has all its screws with american threads, the other has only one while all other are metric ! Looking at it closely, the metric threads show traces of alteration (what we want to avoid), not well done though, as some screws only fit when inserted askew... Chamfers in the flange could have been modified to receive the new screws. This confirms that american screws were there before the metric ones as the alteration is irreversible except with a considerable amount of work filling and machining again, really not credible in this case.

Est-il normal de trouver de la visserie avec un filetage américain sur une locomotive allemande en temps de guerre ? Cela n'a en fait rien d'anormal, il y avait bien des échanges avant la guerre et les besoins industriels faisaient alors que le matériel circulait librement. Une fois les hostilités déclenchées, surtout en cas de pénurie d'outillage, l'usage de normes étrangères ne posait aucun problème pour des usages relativement secondaires comme les fenêtres de locomotives. N'importe quel filetage aurait pu convenir...
   Is it normal to find screws with american threading on a german locomotive during wartime ? This is not abnormal, there were exchanges prior to the war and industrial needs made that equipements circulated freely. Once the hostilities are triggered, mostly with lack of supplies, using foreign standards was not a problem for secondary subjects as lomotives windows. Any threading would do...

Et pour l'angle de la tête fraisée, pourquoi cette différence ?
Le plus probable est qu'il s'agisse d'une mesure d'économie. Avec un angle plus pointu, le diamètre de la tête diminue, ce qui permet d'utiliser une barre de métal d'un diamètre plus petit. L'avantage est multiple: moins de métal au départ pour en consacrer plus à d'autres usages, moins d'usinage, donc moins de temps et moins d'usure des outils. Pour autant, vue sa hauteur, le cône reste suffisant pour répartir l'effort de serrage et l'usinage du chanfrein dans la parclose ne présente aucune différence, à ceci près que l'outil peut être taillé dans une fraise standard usée, réaffûtée pour l'occasion. Là encore, moins de temps passé car moins de métal à enlever. L'effort de guerre est partout !
   And for the screw countersunk head, why this difference ?
The most probable is that it was for saving. With a sharper angle, the head diameter is reduced, which allows to use a smaller stock bar. Benefits are multiple: less metal used to share some with other purposes, less machining then less time to spend on it and less tools wearing. So far, considering its height, the cone remains enough to spread the tightening efforts and machining chamfers in the flange show no difference except that the tool could be cut in a used standard bit specially modified for the occasion. Here again, less time spent due to less metal to be removed, and tools made of reused metal. War effort is everywhere !

Pour une même résultat, moins de matière première nécessaire.
For a same result, less raw material needed.

Alors comment remplacer les vis manquantes ? Il n'est évidemment pas question de modifier le filetage et les chanfreins pour utiliser des vis modernes. Ce serait évidemment plus facile mais le taraudage (le pas de vis femelle) serait aussi beaucoup plus fragile. Comme il ne s'agit pas non plus de jouer aux perfectionnistes, on ne va pas non plus usiner entièrement des vis neuves mais plutôt en modifier des modernes pour les adapter.
Le matériel employé sera des plus simples: des vis 1/4" UNC dont la tête hexagonale est usinée sur un tour pour enlever les six pans de serrage et réaliser un cône sous la tête. Pour cela, le petit chariot du tour est orienté pour un cône de 60°, à comparer avec les 90° habituels pour ce type de visserie. La dernière opération est de réaliser la fente pour la lame de tournevis, et pour rester simple, c'est fait à la scie à métaux... Un passage de la tête sur une ponceuse à bande permet d'effacer les marques d'origine en relief et d'adoucir l'angle laissé vif par l'usinage.
   So, how to replace the missing screws ? It is obviously not desirable to alter the threadings and chamfers to use modern screws. It would actually be easier but the female thread would become weaker. As it is not the goal to be perfectionist, we will not machine new screws intirely but rather modify existing ones to adapt them.
The material used will be most simple: 1/4"UNC screws whose hexagonal head is machined on a lathe to remove the six tightening flats and create a cone under the head. For that, the little chariot of the lathe is oriented for a 60°cone, to be compared with the usual 90° for this kind of screws. The last operation is to make a slot fot the screwdriver, and to keep it simple, it is done with a metal hand saw... A passage on the backstand allows to erase the original protruding branding and reduce the sharp edge from machining.

Au final, les vis doivent être appairées avec les fenêtres puisqu'elles ne sont pas toutes identiques, d'autant plus que le mode de serrage dans le mandrin du tour, avec des écrous, en a excentré quelques-unes qui ne tombent pas parfaitement dans leur logement. C'est un moindre mal que nous acceptons aisément car il ne sera probablement pas visible et ne pose aucun problème fonctionnel.
   At the end, the screws must be paired with the frames since they are not all identical, for that the holding method in the lathe chuck with nuts made some of them excentric, they do not fit perfectly their housing. It is a least issue we accept easily because it probably wouldn't be visible and does not pose any functional trouble.

Tout cela pour vous montrer tout ce que l'on peut apprendre de l'observation d'une petite vis et ce qu'on peut en déduire en se replaçant dans le contexte de la construction de ces machines. Ce ne sont bien sûr que des hypothèses, ne disposant pas d'informations plus précises sur la question, mais nous les croyons cependant réalistes et crédibles.
   All this to show you what we can learn from observing a tiny screw and all we can deduce of it while placing ourselves in the context of building these machines. Of course, these are only hypothesis in the absence of more precise information on that question, but we think they are somewhat realistic and credible though.