Brevet FR2002541A1 — publié le 19691017

La présente invention se rapporte d'une façon générale aux chemins de fer et aux techniques de manutention de wagons de marchandises, et elle concerne plus particulièrement un nouveau système de chariots à moteurs linéaires destiné à régler les 5 vitesses des wagons de marchandises qui. ont été mis sur une voie de garage et qui se déplacent - en roue- libre, et à pousser des wagons qui doivent être regroupés, en vue d'une amélioration du travail de triage de wagons dans.les gares de triage, dans le cadre de la modernisation du transport par chemins de fer de 10 diverses marchandises. Plus précisément, l'invention vise à réaliser des moyens pour régler de façon précise et sûre les vitesses de décrochage ou de libération des wagons- dételés et en roue libre, de façon que ces wagons puissent être attelés à d'autres wagons déjà 15 triés se trouvant au repos, sans provoquer de chocs excessifs. Dans le triage des wagons tel qu'on le pratiquait jusqu'à maintenant, chaque wagon qui doit être propulsé par la technique consistant à lui faire franchir un dos d'âne est soumis à un réglage de vitesse par plusieurs séries de ralentisseurs, 20 cette opération étant parfois appelée "tir au but". Par ce procédé, cependant, le wagon est amené à rouler en roue libre à une vitesse qui permet son accrochage sans choc excessif à un groupe de wagons qui ont déjà subi cette même opération et, pour cette raison, on doit effectuer le triage avec précaution et lentement. De plus, 25 par suite des variations de la vitesse dues à des causes telles que des différences de la vitesse du vent et les résistances que les wagons peuvent opposer à ce mouvement, on est toujours obligé d'effectuer le réglage de la vitesse des wagons par des mécanismes commandés par des opérateurs, en l'occurence par les freins 30 des wagons dont 1'actionnement se fait par un opérateur installé dans le wagon qui descend le dos d'âne, dans l'état actuel de cette technique. En conséquence, la présente invention fournit un système à installer dans une gare de triage, selon lequel chaque wagon 35 ou chaque groupe de wagons qui a été propulsé par passage sur le dos d'âne ou par l'action d'un dispositif propulseur, tel qu'un dispositif poussoir, est amené à rouler en roue libre à la vitesse maximale autorisée pour les aiguillages de la gare de triage, et est ensuite intercepté par un chariot selon l'invention 40 qui a été arrêté en une position d'interception située à une dis 69 04636 2 2002541 tance appropriée-devant un groupe de wagons qui.ont déjà été triés et qui attendent l'arrivée, du .wagon-considéré., ce chariot effectuant-ainsi., le freinage de ce wagon jusqu'à,une vitesse de libération appropriée qui en permettra l'attelage sans choc, après 5 quoi le chariot libère le wagon à cette vitesse particulière et revient rapidement à une nouvelle position.d'interception-à une distance égale à la longueur du premier wagon freiné à partir du point où a eu lieu la première interception, pour y attendre le wagon suivant arrivant en-roue, libre. _ • 10 Selon l'invention, brièvement exposée^ un système de chariot à moteur linéaire destiné à la •manutention de wagons sur des rails ferroviaires est caractérisé en ce qu'il comprend une piste pour ce chariot disposée entre les rails et comportant tout au long de cette piste au moins un élément métallique destiné à 15 fonctionner, comme un rail de réaction et un élément fournissant du courant électrique ; un chariot à roues se déplaçant le long de cette piste et comportant un moteur linéaire qui coopère avec le rail de réaction pour propulser le chariot; un dispositif mécanique à sabots de freinage destiné à intercepter les roues. 20 du wagon sur les rails de la voie peur exercer sur ces roues une force de freinage ou d'entraînement et à libérer ensuite les roues ; et un régulateur automatique qui fonctionne en réponse à des signaux d'instruction provenant de certaines parties du dispositif à sabots de freinage et des roues du chariot pour trans-25 mettre les commandes nécessaires qui font fonctionner le moteur linéaire et le dispositif à sabots de freinage suivant un programme prédéterminé, le système tout entier ne comportant aucune-partie qui puisse gêner la progression des wagons lorsque le dispositif à sabots de freinage est dans sa position escamotée. 30 Suivant un autre aspect de l'invention, cette dernière fournit des procédés de manutention de wagons par l'utilisation du système qui vient d'être décrit, et plus précisément pour assurer rapidement et de manière sûre 1'accouplement de wagons provenant d'un dos d'âne avec.des wagons déjà au repos, et pour 35 déplacer une série de wagons triés et attelés vers une autre voie où sera formé, un train. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif,, fera bien comprendre- eom-ment lfinvention genàt être réalisée» .. . 69 04636 3 2002541 La figure 1 est une vue en plan d'un exemple d'un système de chariot selon l'invention, cette figure montrant partiellement seulement des sections de la voie. La figure 2 est une vue de côté perpendiculaire à la 5 figure 1. La figure 3 est une élévation en bout, partiellement en coupe transversale, perpendiculairement aux figures 1 et 2. Dans le mode de réalisation représenté, la référence A désigne dans son ensemble un chariot de manutention de wagons 10 selon l'invention, pratiquement la totalité de l'installation occupant une position centrale entre les rails 1 d'une voie de garage destinée à grouper des. wagons de marchandises^ Le chariot A est supporté verticalement et avec possibilité de roulement sur des roues porteuses 5 Qui roulent sur une piste 3 et il comporte des 15 roues de guidage 4 qui tournent autour d'axes verticaux pour progresser sur des rails de guidage 2, ces derniers étant constitués de cornières en aluminium. Les rails de guidage 2 fonctionnent également comme rails d'alimentation en courant électrique tandis que la piste 3 20 fonctionne également comme rail de réaction coopérant avec un moteur linéaire et, de plus, comme troisième rail d'amenée de courant. Alors que dans l'exemple représenté les roues de guidage 4 fonctionnent également comme collecteurs de courant électrique, on peut utiliser un collecteur de courant séparé sans rien 25 modifier au concept général de l'invention. Les roues porteuses 5 servent également de collecteurs de courant. Pour faciliter la description, les extrémités de gauche et de droite du chariot A, telles qu'on les voit sur les figures 1 et 2, seront appelées ci-après l'extrémité avant et l'extrémité 30 arrière, respectivement. Le chariot A comporte un châssis A^ supportant un moteur linéaire 6 qui est monté à proximité de son extrémité avant, des sabots de freinage avant et arrière 7 et 7a sur les côtés de gauche et de droite (ce qui correspond aux côtés supérieur et inférieur sur la figure 1), c'est-à-dire que le cha-35 riot comporte au total quatre sabots de freinage qui peuvent être déplacés latéralement vers l'extérieur et être escamotés vers l'intérieur, ainsi qu'un mécanisme de manoeuvre des sabots de freinage. Les quatre sabots de freinage 7 et 7a et leur mécanisme 40 de manoeuvre sont disposés, quand on les observe en plan, " symétri 69 04636 4 2002541 quement à la gauche et à la droite de l'axe longitudinal du chariot A et symétriquement sur les côtés avant et arrière par rapport au point milieu longitudinal du chariot. Le mécanisme de manoeuvre des sabots de freinage comprend essentiellement 5 quatre ressorts de rappel (avant et arrière, droit et gauche) 8 et 8a, quatre bras 9 et 9a de support de sabots de freinage, quatre bras 10 et 10a d'actionnement des sabots de freinage, deux poussoirs (avant et arrière), deux mécanismes hydrauliques à piston et cylindre 12 et 12a (fonctionnant à l'huile sous pres-10 sion) servant à fournir l'énergie mécanique nécessaire pour faire fonctionner les sabots de freinage, quatre cylindres d'amortissement 13 et 13a et une seule installation 14 d'alimentation et de réglage de la pression hydraulique pour manoeuvrer les sabots de freinage 7 et 7a et pour actionner les bras de support 9 et 9a de ~ ces abots de freinage. 15 A proximité de l'extrémité arrière du chariot A est monté un dispositif de contrôle tel qu'un dispositif à mémoire 15 destiné à lire les signaux de vitesse et de distance provenant de la rotation des roues porteuses 5 et à combiner ces signaux avec d'autres signaux provenant des bras de support 9 et 9a des ^ 20 sabots de freinage afin de transmettre les commandes nécessaires pour la mise en route et la propulsion du chariot A, le fonctionnement en allongement ou en escamotage des sabots de freinage 7 et 7a, et le rappel du chariot A par son moteur linéaire 6, comme on l'expliquera plus loin. 25 Le chariot A qui vient d'être décrit ainsi que les différents organes montés sur lui sont de construction ramassée, particulièrement dans le sens vertical, de sorte que seuls les sabots de freinage 7 et 7a et une partie du mécanisme d'actionnement des sabots de freinage dépassent légèrement au-dessus de la sur-30 face supérieure des rails 1, de sorte que les rails de guidage 2 et la piste 3 peuvent être posés directement sur la surface de support (traverses) des rails 1. En conséquence, tout le système selon l'invention peut être aisément monté non seulement sur de nouvelles voies ferroviaires mais aussi sur des voies déjà en 35 service. Le freinage réalisé par l'installation qui vient d'être décrite est effectué comme suit. En se référant aux figures 1 et 2, on supposera qu'un groupe de wagons déjà triés (non représentés) sont au repos dans une position devant (c'est-à-dire sur la gauche 69 04636 5 U » J 1 en observant les figure 1 et 2) le chariot A, qui est arrêté à une distance prédéterminée (vers la droite) du groupe .de wagons pour y attendre l'arrivée d'un-nouveau wagon (non représenté) qui descend d'un dos d'âne ou qui a été propulsé d'une autre 5 façon et qui se rapproche du cariot A et du groupe de wagons en venant de la droite. Dans ce cas, le poussoir avant 11 (sur la gauche), est dans sa position escamotée dans le cylindre hydraulique 12 et les bras 10 d'actionnement des sabots de freinage fermés,'de sorte 10 que les sabots de freinage J sont escamotés en dedans des rails 1 et occupent des positions dans lesquéSJfis ils ne peuvent aucunement gêner la circulation des roues des wagcns. Par ailleurs, le poussoir arrière 11a (à la droite) est poussé hors du cylindre hydraulique 12a de sorte que les bras 10a d'actionnement des sabots de 15 freinage sont ouverts et que les sabots de freinage Ja. sont en position d'extension sur les rails 1 (comme indiqué sur la figure 1) pour attendre ainsi l'arrivée du wagon venant de la droite. Quand ce wagon, arrivant de la droite par rapport au chariot A, vient en contact avec les sabots de freinage 7a et 20 pousse ces derniers, les sabots de freinage Ja pivotent autour de leurs articulations sur les bras de support 9a et l'essieu des roues du wagon arrive à une position à la gauche des sabots de freinage 7a. Ensuite, les ressorts de rappel 8a ramènent les sabots de freinage 7a à leurs positions initiales et le chariot A 25 reçoit alors une commande pour le faire avancer à la suite de quoi le moteur linéaire 6 est excité. Le chariot A rattrape alors les roues du wagon qui ont franchi les sabots de freinage Ja et, en réponse aux instructions provenant des bras 9, le cylindre hydraulique 12 fonction-30 ne et pousse vers le dehors le poussoir 11 ce qui a pour effet d'ouvrir les bras de support des sabots de freinage avant et d'allonger les sabots de freinage J sur les rails 1. Ainsi les sabots de freinage J interceptent les boudins des roues du wagon. Un freinage en opposition de phase (commutateur) est alors auto-35 matiquement appliqué au moteur linéaire 6 ce qui a pour effet de transmettre la force de freinage aux roues du wagon par l'entremise des sabots de freinage. Quand la vitesse du wagon, c'est-à-dire la vitesse du chariot, atteint une valeur prédéterminée de libération, les 40 sabots de freinage J s'escamotent et le chariot A s'arrête en 69 04636 6 z(jo: Vïi réponse à une commande provenant du dispositif , à mémoire 15,. pour libérer ainsi le wagon. En outre, le chariot A commence à "se mouvoir dans le sens opposé (vers l'arrière ou vers la droite) sous l'action du moteur linéaire 6 et il .revient ainsi au point 5 d'interception du premier wagon et ensuite il poursuit son trajet au-delà de ce point sur une distance égale à la longueur du premier wagon (mesurée d'un attelage à l'autre) qui a été freiné de la façon indiquée, cette distance étant déterminée par le dispositif à mémoire 15 et par le nombre de roues qui viennent toucher 10 les bras 9a de support des sabots de freinage. Le chariot A arrive ainsi à son poste d'interception du second wagon où il s'arrête pour attendre l'arrivée du wagon suivant. Quand la vitesse d'un wagon qui arrive est élevée, et que les roues du second essieu du wagon franchissent les bras 15 9a de support des sabots de freinage avant que le chariot A, qui a été mis en route à la suite d'une instruction provenant des bras de support 9a, ait pu rattraper les premières roues du wagon qui ont franchi les sabots de freinage 7a, la même opération que celle qui a été décrite précédemment se répète à propos des roues 20 du second essieu du wagon, ce qui permet de freiner ce wagon et de le libérer par la suite. Dans le cas où la distance de triage est courte, et où le wagon suivant atteint le chariot A pendant que celui-ci est encore sur son trajet de retour, c'est-à-dire qu'il n'a pas 25 encore atteint sa seconde position d'interception, les roues du wagon viennent en contact avec les bras de support 9a, le: chariot est donc obligé d'interrompre immédiatement sa course de retour et, une fois qu'il a été arrêté, il attrape et freine le wagon qui a dépassé les sabots de freinage 7a. 30 Si la vitesse du wagon qui arrive est plus faible que la vitesse prédéterminée pour l'accrochage aux wagons précédents, cette vitesse est détectée par le dispositif à.mémoire 15 qui aura reçu un signal à partir des bras 9a, à la suite de quoi le chariot A pousse et accélère le wagon sur lequel il agit directe-35 ment par l'entremise des sabots de_freinage 7a, pour amener le wagon à la vitesse prescrite. Après cela, on freine en opposition de phase le moteur linéaire 6 et le chariot effectue son trajet de retour exactement comme on l'a décrit. Une autre caractéristique du chariot selon- l'inven-40 tion est la possibilité de l'utiliser comme on va le décrire 69 04636 7 2002541 pour former des trains par assemblage ou regroupement de wagons qui ont été triés. On supposera qu'à la gauche du chariot A sont installés plusieurs wagons (non représentés) qui ont déjà été triés et qui 5 sont au repos, et aussi que ces wagons doivent être poussés par ce chariot A sur une voie (non représentée) où un trainsera formé. On escamote le poussoir 11 du cylindre hydraulique avant 12 du chariot A pour refermer les bras de support 9 des sabots de freinage et pour escamoter les sabots de freinage avant 7 vers 10 l'intérieur et hors de contact des rails 1. Au contraire, on allonge le poussoir arrière 11a du cylindre hydraulique 12a pour ouvrir les bras de support 9a et effectuer ainsi l'extension des sabots de freinage arrière 7a sur les rails 1. Les sabots de freinage 7 et 7a étant dans la position 15 indiquée, on alimente alors en courant électrique le moteur linéaire 6 afin d'accélérer et de faire avancer le chariot. Même après que les sabots de freinage 7a auront touché les roues les plus proches du wagon le plus proche, on continue à faire fonctionner le moteur linéaire 6 et on peut ainsi pousser tout le groupe de 20 wagons vers et sur la voie où le train sera formé. Dans ce dernier cas, si l'on considère que les amortisseurs 13a sont insuffisants pour réaliser un contact avec les roues du wagon sans provoquer de choc trop violent, on doit au préalable ouvrir les bras de support 9 des sabots de freinage. 25 Lorsque ces bras viennent en contact avec les roues les plus proches du wagon, un signal est transmis pour provoquer le freinage en opposition de phase (commutateur) du moteur linéaire 6, ce qui a pour effet de réduire encore plus l'impact entre les sabots de freinage 7 et les roues du wagon. 30 Quand le nombre de wagons qui ont déjà été triés et qui sont au repos est important, on peut effectuer en plusieurs fois l'opération consistant à pousser un nombre approprié de wagons vers la voie de formation du train au lieu d'effectuer en une seule fois la poussée de tous les wagons. Quand on utilise un tel 35 mode de fonctionnement, on peut choisir des chariots dont les capacités sont économiquement rentables. Comme on vient de la décrire, la présente invention fournit un système de chariot par lequel on peut accoupler en toute sécurité des wagons de marchandises qui roulent en roue 40 libre à grande vitesse, sans avoir à se préoccuper de facteurs 69 04636 tels que la vitesse du vent ou la résistance au roulement des wagons, à un groupe d'autres wagons qui ont déjà été triés et qui sont au repos. On voit donc que l'invention permet d'augmen ter notablement les vitesses de circulation en roue libre des 5 wagons de marchandises et par conséquent d'accroître le rendement des gares de triage. En outre, en utilisant le même chariot pour le freinage et l'accrochage des wagons, on peut pousser une série de wagons qui ont déjà été triés vers une voie où le train sera 10 composé. On voit donc que l'invention procure de la rationalisation et de 1'automaticité à toutes les étapes de la manutention de wagons. Une autre caractéristique importante de l'invention, qui a d'ailleurs déjà été mentionnée, est que le système selon 15 l'invention convient aussi bien à des voies nouvellement instal lées qu'à des voies déjà en service où son incorporation ne pré sente aucune difficulté. l. ■; \ '■! C-0 ." « - Ei:ss:::l:Ie s :har;. à :::re:.r linéaire des*:t::4 à *■ re ces derni-rs .et ayant une ferme telle qufaucune partie de ?et':e piste ne gêne le passade des *:agons, ladite piste ccmpcrtant tout au long de son étendue au moins un élément métallique destiné à fonctionner comme un rail de réaction coopérant avec un 10 moteur linéaire ainsi qu'un élément pour fournir du courant électrique, et un chariot, muni de roues supporté et guidé de manière à rouler sur cette piste et comportant un moteur linéaire qui coopère avec ledit rail de réaction pour propulser le chariot dans l'une ou l'autre direction le long de la piste, un dispositif 15 à sabots de freinage destiné à faire rèsscrtir des sabots de freinage sur les rails ferroviaires pour intercepter les roues des wagons et leur appliquer une force de freinage ou une force d'entraînement et à escamoter lesdits sabots de freinage pour les séparer des rails, un mécanisme d'entraînement pour manoeu-20 vrer ledit dispositif à sabots de freinage, et un dispositif régulateur qui fonctionne automatiquement en réponse à des signaux d'instruction reçus de certaines parties du dispositif à sabots de freinage et aussi des roues du chariot pour transmettre des signaux de commande qui font fonctionner le moteur linéaire et 25 le dispositif à sabots de freinage selon un programme prédéterminé, le chariot ayant une forme telle qu'aucune de ses parties ne gêne le passage de wagons sur lui quand les sabots de freinage sont escamotés. 2.- Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en JC ce que le dispositif à sabots de freinage comporte deux séries espacées de deux sabots de freinage qui peuvent être allongés sur chaque rail ferroviaire et peuvent être escamotés à partir de ce rail, ces deux séries de sabots de freinage fonctionnant pour intercepter les roues de wagons circulant en sens opposés, 35 chaque série étant commandée indépendamment par les signaux de commande provenant du dispositif régulateur, de sorte qu'une roue d'un wagon peut être interceptée par l'un de ces deux sabots de freinage et peut être poussée dans l'un ou l'autre sens. Z f s F t; •J 'J J. -3 BAD ocJ G3636 ' v " 20G2S4î Ensemble ~;l;n la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il peut être, en totalité, installé r. : ii: ; uatim: exagérée- ; ' r-ili, ie.ï trader-?es et- jes éléments Procédé d ' acccurle^.ent 5 e '.."a-ons ferroviaires au t. d ' un ensemble à o~ra.rict à m^tour linéaire selc;n l'une quelconque des revendications 1, 2 ou J, caractérisé en ce qu'il consiste à installer le chariot, en un point d'interception con-10 ver.afcle entre un ou plusieurs wagons déjà triés qui. sont à l'arrêt sur une voie et un wagon libre à rattacher aux wagons précités • sur la même voie ; à propulser le wagon libre pour le faire pro-- gresser en roue libre vers l'un ou plusieurs des wagons triés ; et à obliger le chariot à effectuer automatiquement,; selon le 15 programme précité, l'interception du wagon libre en utilisant pour cela ledit dispositif à sabots de freinage, opération qui .consiste à intercepter les roues du wagon, à progresser avec le wagon vers les wagons triés tout en réglant la vitesse du wagon à une valeur prédéterminée à laquelle le wagon pourra être libéré., à libérer ce wagon une fois que cette vitesse est atteinte, 20 à progresser dans le sens opposé jusqu'à un second point d'interception pour y attendre, l'arrivée d'un second wagon libre et à répéter avec ce second wagon et ensuite avec tous les wagons " suivants les mêmes opérations que pour le premier wagon. 5. Procédé de manutention de wagons ferroviaires en 25 utilisant un ensemble de chariot à moteur linéaire selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il consiste à obliger le dispositif à sabots de freinage à venir en contact avec les roues d'un groupe de wagons déjà triés et à pousser tous ces wagons, la force locomotrice étant fournie par 30 ledit moteur linéaire, de sorte que le groupe de wagons peut être amené sur.une voie où un train sera formé.