Brevet FR2001984A1 — publié le 19691003

La prosente invention concerne essentiellement les wagons de marchandises. l'invention se rapporte en particulier à un dispositif d'ouverture et de fermeture mécaniques des parties du toit mobile des 5 wagons de marchandise à l'aide d'une crémaillère à dents ou'à rouleaux et de roues dentées montées sur 1'axe d'un mécanisme différentiel disposé entre elles et mises en rotation par les roues dentées planétaires de ce mêmentécanisme différentiel dont l'axe est monté sur une traverse médiane reliant les deux parois du wagon, 10 ladite crémaillère à dents ou à rouleaux et lesdites roues dentées étant montées sur le côté inférieur (intérieur) de chaque partie de toit, légèrement de côté mais parallèlement à la li^ne longitudinale médiane de la partie de toit. En position fermée, les deux parties de toit reposent, d'une manière connue en soi, par l'inter-15 médiaire de rouleaux, sur les parois latérales et frontales et sur la traverse médiane du wagon. On connaît déjà des wagons de marchandises à toit mobile comprenant deux parties qui, en position fermée, reposent sur les parois latérales et frontales et sur la traverse médiane entre les parois 20 latérales. Pour ouvrir, par exemple, l'une des moitiés, il est nécessaire qu'un ouvrier monte sur le toit du wagon et, au moyen de leviers spéciaux, soulève et déplace ladite moitié sur 1'autre (fermée). Un tel travail exige beaucoup de temps et est dangereux pour le personnel. 25 Pour éliminer cet inconvénient, on a proposé différente disposi tifs pour soulever et déplacer mécaniquement les parties de toit, mais ces dispositifs se sont avérés peu pratiques et coûteux et, pour cette raison, n'ont pas pu être appliqués. On connaît un dispositif de déplacement mécanique des parties 30 de toit, qui permet d'éviter les inconvénients desdits dispositifs et d'effectuer ces opérations au sol, sans qu'il soit nécessaire que le personnel monte sur le toit du wagon® Dans ce but, chaque partie du toit mobile est liée aux deux parois frontales au moyen d'un ressort et d'un câble d'acier dont l'autre extrémité est attachée 35 à un tambour à câble qui, à son tour, est fixé sur la traverse outre les deux parois latérales du wagon, -far rotation du tambour dans un ou l'autre sens au moyen d'un mécanisme d'actionnement à manivelles situées à la partie inférieure des deux parois du ^agon P la moitié de toit correspondante se soulève et se déplace le long 40de rails, sur l'autre ndSié (feriaee) du toit ou bien la moitié ainsi 69 03775 2 2001984 déplacée revient en position fermée. On a prévu des liaisons permet tant de déplacer l'une ou l'autre partie du toit. Ce dispositif comporte certains inconvénients. les câbles d'acier prévus pour le déplacement des parties de toit se courbent 5 excessivement lors de leur enroulement sur les tambours, ceux-ci ayant un petit diamètre par suite du manque de place. Lors du déplacement des parties de toit sur des rails engivrés et souillés, les câbles d'acier et les ressorts auxquels ils sont reliés subissent des tensions excessives et s'étirent considérablement. En con-10 séquence, les câbles s'usent et se rompent rapidement, ce qui les rend peu fiables en fonctionnement. Les liaisons prévues dans le mécanisme pour la rotation des tambours rendenMa construction compliquée. Le but de l'invention est d'éviter les inconvénients précités 15des dispositifs déjà connus d'ouverture et de fermeture des parties du toit mobile des wagons de marchandises et de réaliser un dispositif ne comportant pas de câbles d'acier, de ressorts et de liaisons et dont le mécanisme de commande est simplifié au maximum. Oe dispositif permet de fixer les parties de toit dans n'importe 20quelle position extrême ou intermédiaire requise, en fixant sur le côté inférieur (intérieur) de chaque partie de toit, légèrement de côté mais parallèlement à la ligne longitudinale médiane de la partie de toit, une crémaillère à rouleaux ou à dents dont, les parties de toit étant fermées, le rouleau extrême de la partie tour-25ûée veis la partie médiane du wagon se trouve en prise avec une roue dentée dont l'axe de rotation est situé dans un plan horizontal passant au milieu des rouleaux des deux crémaillères et pe rpendiculaire à l'axe longitudinal médian du wagoîio Les deux roues dentées (une pour chaque crémaillère) sont montées sur l'axe du mécanisme diffé-30rentiel disposé entre elles, chaque roue dentée étant solidaire de la roue planétaire correspondante de ce mécanisme. Le mécanisme différentiel est monté par son axe sur la traverse médiane reliant les deux parois du wagon et peut être mis en rotation manuellement d'une manière connue en soi au moyen d'un système de roues à chaîne9 35de chaînes et d'a,rbres. Par l'intermédiaire des roues planétaires le le mécanisme différentiel met en rotation les arbres à roues dans un même sens; étant donne que les crémaillères sont disposées en opposition des parties de toit, quand le toit est fermé l'une des roues dentées tend à soulever et déplacer par' l'intermédiaire de la 40 crémaillère la partie de toit correspondante 9 et l'auSrs sorraie vr:r 69 03775 3 2001964 le rouleau (en prise avec .elle) de la crémaillère de l'autre partie de torture s tant immobile en Dosition fermée. Lors de la rotation du nécaaisme différentiel dans un sens donné, cette partie de toit que l'on désire déplacer, est soule-5 vée et déplacée par la roue dentée et par l'intermédiaire de la crémaillère en prise avec cette dernière, vers la partie de toit restant immobile. Le déplacement continue jusqu'à ce que la partie déplacée se trouve complètement sur l'autre partie de toit(immobile). A l'aide de moyens appropriés, la crémaillère de la partie 10 de toit est guidée et maintenue lors de son mouvement à une distance déterminée du centre de la roue dentée, tout en restant en prise avec les dents de cette dernière. Pour ramener la partie de toit ouverte en position fermée, on tourne le mécanisme différentiel en sens inverse. 15 Le dispositif conforme à l'invention est décrit ci-dessous d'une manière plus détaillée et à titre d'exemple, suivant un mode de réalisation représenté sur les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue de côté du wagon dont l'une des parties de toit est soulevée et déplacée; 20 - la figure 2 est une vue en coupe transversale du wagon suivant B-B de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe verticale longitudinale du mécanisme de déplacement des parties de toit, dont l'une est soulevée; 25 - la figure 4 est une vue en coupe verticale suivant A-A de la figure 3; - la figure 5 est une vue d'en haut du mécanisme différentiel à crémaillères à rouleaux, illustrant leur disposition sur les parties de toit; 30 - la figure 6 représente la manivelle servant à mettre en rota tion le mécanisme différentiel. Les deux parties 1 et 2 du toit mobile en position fermée reposent sur les parois latérales et frontales et sur la traverse 28 entre les deux parois latérales du wagon. Chaque partie de toit 35 1 ,2 est équipée de deux rouleaux avant et deux roule aux arrière (non représentés) à l'aide desquels elle se déplace sur des rails fixés à la partie supérieure des parois latérales, lesdits rouleaux étant montés sur les côtés longitudinaux de chaque partie de toit. Sur les côtés frontaux du wagon, les rails disposés sur les parois 40 latérales de ce dernier comportent, sur une distance déterminée^ 69 03775 4 2001984 une partie inclinée permettant aux parties de toit de s'appliquer sur les parois frontales. Au dessous (côté intérieur) de chaque partie de toit 1 ,2 est fixée , légèrement de côté, mais parallèlement à la ligne longitu-5 dinale médiane de la partie de toit, une crémaillère à rouleaux ou àctents 36 constituée par deux profilés 34 en forme d'U tournés vers 1' extérieur et poitant les rouleaux 35 de la crémaillère. Quand les parties de toit 1 , 2 sont fermées,chacune des crémaillère à rouleaux 36 est en prise, par son rouleau extrême 39 de la 10 partie tournée vers le milieu du wagon, avec l'une des roues dentées 22,23 dont l'axe de rotation se situe dans un plan horizontal passant au milieu des rouleaux 35 des deux: crémaillères et est perpendiculaire à l'axe longitudinal médian du wagon. Les deux roues dentées 22, 23 (une pour chaque crémaillère 36) sont montées 15 sur l'axe 24 dans des boîtiers 13, 14 d'un mécanisme différentiel situé entre elles. Chaque roue dentée est rendue solidaire, à l'aide de cannelures 20, 21, avec la roue planétaire correspondante 18, 19 dùdit mécanisme. L'axe 24 du mécanisme différentiel, qui est aussi l'axe de ro-20 tation des roues dentées 22, 23, est supporté par des paliers 25, 26 fixés par léur bride à la traverse médiane 28 des deux parois latérales du wagon. Pour le guidage, lors du déplacement, sur chacune des crémaillères 36 (fixées sur les parties de toit) et le maintien de cette 25 dernière en prise constante avec la roue dentée 22, 23 correspondante, on a prévu deux barres de fixation 29, 30 et 29', 30' assemblées en un étrier dont l'une des extrémités englobe la crémaillère, et montées sur l'axe 24. Lesdites barres de fixation sont pourvues, à leur extrémité libre, de roulemenis 33 montés en porte-30 à-faux sur des portées 32 pénétrant dans les cavités des profilés 34 de la crémaillère 36. L'axe des roulements 33 coïncide avec le diamètre primitif de la roue dentée 22, 23. Aux extrémités, orientées vers la barrière ou cloison du wagon, des profilés en U, 34, de chaque crémaillère, sont fixées des butées 38 sur lesquelles 35 viennen^s 'appuyer les roulements 33 des barres de fixation 29, 30 et 29', 30*. La rotation des barres de fixation est limitée, dans leur deux positions extrêmes (horizontale et verticale), par des doigts de blocage 40, 41 fixés (carré 42) aux deux extrémités de l'axe 24 de manière à former entre eux un angle droit; en position 40 extrême, les barres de fixation, 29, 29' s'appuient sur eux par 69 03775 5 2001964 leurs douilles .43, 44. Les barres de fixation 29, 3Q et 29', 30' peuvent tourner l'une par rapport à l'autre dans les limites de 90 ou 180° suivant la position des parties de toit 1, 2. ■^a périphérie de l'un des boîtiers (par exemple 14) du mécanis-5 me différentiel a la forme d'une roue à chaînes à plusieurs rangées de dents 15 et, d'une manière connue en soi5 le mécanisme différentiel peut être mis en rotation dans l'un eu l'autre sens au moyen de chaînes 7 et 12, de roues à chaîne 6, S? 11, 15? d'un arbre 10 et de 'manivelle 3 et 31• 10 Les manivelles 3 et 31 (figures 2, 6) d'actionnement du méca nisme différentiel sont articulées à l'extrémité libre des leviers 4a, dont l'autre extrémité est fixée aux âeux extrémités dtrn arbre 4, disposé dans un plan tranversal médian sous le châssis 5 du wagon. Chaque manivelle est pourvue d'une patte 45perpendiculaire 15 à son axe. En position de repos, la manivelle est tournée vers le bas, la patte 45 se trouve dans l'étrier 46 fixé sur la colonne verticale 8 du wagon et pourvu d'orifices à son extrémités En cette position, les orifices 47 de la patte 45 et de l'étrier 46 coïncident, ce qui permet de fermer le toit par un plombage ou tout autre 20 moyen. L'ouverture ou la fermeture des parties du toit mobile du wagon au moyen du dispositif conforme à l'invention s'effectuent de la manière suivante : lors de la rotation des manivelles 3S 3' dans l'un ou l'autre sens, le moment de rotation se transmet au mécanis-25 me différentiel par l'intermédiaire d'un système de roues à chaîne et de chaînes. Par l'intermédiaire des roues planétaires 18, 19 le mécanisme différentiel tourne sur les roues dentées 22 p 23 qui appuient sur les rouleaux extrêmes 39 des crémaillères 36 (l'une vers le haut et l'autre vers le bas ou vice-versa) selon le sens 30 du moment de rotation appliqué. Sur la figure 4 est donné un exemple d'ouverture de la partie de toit 2; dans lequel le mécanisme différentiel est tourné à droite dans le sens d'horloge. Le rouleau extrême 39 de la crémaillère de la partie de toit 2 en prise avec la roue dentée 22 est contraint, 35 lors de la rotation de celle-ci de 90°, d'exécuter vers le haut et vers la droite un arc de cercle dont le centre se situe dans l'axe 24 du mécanisrfie différentiel5 c'est-à-dire dans l'axe de la roue dentée, et dont le rayon est égal à la moitié du diamètre primitif de la roue dentée. Au cours de ce mouvement, le rouleau 40 extrême 39 de la crémaillère et,, avec lui, l'extrémité de la partie 69 03775 6 2001984 de toit 2, se déplacent de leur position initiale vers le haut et vers la droite jusqu'au plan transversal vertical passant par le.milieu du wagon, c'est-à-dire par l'axe du mécanisme différentiel. l'extrémité arrière de la partie de toit 2, se déplaçant sur 5 les rouleaux le long de la partie extrême inclinée des rails, se déolace et se soulève de manière que toute la partie de toit 2 se soulève et prenne la position horizontale représentée âur la figure 4. La roue dentée 22 continuant de tourner, ses dents entrent en prise successivement avec les rouleaux 35 suivants de la 10 crémaillère, en déplaçant ainsi cette dernière horizontalement à droite avec la partie de toit 2 qui se déplace avec ses rouleaux avant sur les rails disposés sur les côtés longitudinaux et sur la partie de toit 1 restant immobile, jusqu'à ce que la partie2 vienne se placer complètement sur la partie 1 , ouvrant ainsi la partie 15 correspondante du- wagon. Au cours du déplacement de la partie de toit 2, les barres de fixation 29, 30, qui tournent elles aussi de ;X)° et occupent une position verticale, guident et maintiennent la crémaillère 36, par l'intermédiaire des roulements 33 ayantpénétré dans les cavités des profilés 34 à une distance déterminée du cen-20 tre de la roue dentée 22 et se trouvant constamment en prise avec ses dents» Après avoir tourné de 90° et occupé une position verticale, les barres de fixation 29, 30 ne peuvent plus tourner à droits car elles en sont empêchées par le doigt 40 fixé sur l'axe 24 et sur lequel la barre 29 s'appuie par l'intermédiaire de la douille 43 25 fixée à son extrémité inférieure» Le doigt 40 sur lequel s'appuie la barre 29 par sa douille 43, ne peut, lui non plus, tourner et ne peut tourner l'axe 24, car l'autre doigt 41 disposé à 90° par rapport à lui et fixé aussi sur l'axe 24, s'appuie sur la douille 44 de l'autre paire de barres de fixation 29'» 30' qui restent 30 immobile avec la roue dentée 23 qui ? à son tour, lors de la rotation du mécanisme différentiel, appuie vers le bas sur le rouleau extrême 39 de la crémaillère de la partie de toit immobile 1 et ne peut tourner. Pour ramener en position fermée la partie de toit 2 au moyen 35 de la manivelle 3 ou 3's on doit tourner le mécanisme différentiel en sens inverse (à gauche), A partir de ce moment, la roue dentée 23 tend à soulever la partie de toit 1 et à l'ouvrir, mais elle es est empêchée du fait que la partie de toit 2 se. trouve sur la partie de toit 1 et l'effort nécessaire pour son déplacement est d® 4°beaucoup inférieur a. celui qui est nécessaire pour soles 69 03775 7 2001984 parties disposées l'une sur. l'autre. De plus, ainsi qu'il ressort de la figure 4, les doigts de blocage 40, 41 ne permettent pas à la partie de toit 1 de se soulever avant que la partie de toit 2 revienne en position fermée. 5 Pour soulever et déplacer la partie de toit 1 , il est néces saire de tourner le mécanisme différentiel de la même manière, mais cette fois à gauche. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre 10 d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. 69 03775 8 2001984 RBVBHDICÀTI0H3 1- Un dispositif d'ouverture et de fermeture des parties de toit mobiles des wagons de marchandises, caractérisé en ce qu'au côté inférieur et intérieur de chaque partie de toit est fixée, légèrement de côté, mais parallèlement à la ligne longitudinale 5 médiane de la partie de toit, une crémaillère à rouleaux ou à dents qui, quand les parties de toit sont fermées, se trouve en prise, par l'intermédiaire d'un rouleau extrême de la partie tournée vers le milieu du wagon, avec l'une des deux roues dentées montées sur l'axe 24 d'un mécanisme différentiel disposé entre lesdites 10 roues dentées, chaque roue dentée étant solidaire, au moyen de cannelures 20, 21 , à une roue planétaire correspondante dudit mécanisme différentiel. 2- Un dispositif suivant la revendication 1 ci-dessus, caractérisé en ce que ledit axejfclu mécanisme différentiel, qui est aussi 15 l'axe de rotation des roues dentées précitées, est porté par des paliers fixés, au moyen de leur bride, à la traverse médiane des deux parois latérales du wagon. 3t Un dispositif suivant la revendication 1 ci-dessus, caractérisé en ce que pour le guidage de chacune des crémaillères et son 20 maintien en prise constante avec la roue dentée correspondante, lois du déplacement, on a prévu deux barres de fixation assemblées en étrier englobant, à l'une de ses extrémités, ladite crémaillère, lesdites barres de fixation étant montées sur l'axe du mécanisme différentiel et pourvues, à leur extrémité libre, de roulements 25 montés en porte-à-faux sur des portées et pénétrant dans les cavités des profilés formant la crémaillère. 4- Un dispositif suivant les revendications 1 à 3 ci-dessus, caractérisé en ce qu'aux extrémités, tournées vers le milieu du wagon, des profilés 34 en forme d'U de chaque crémaillère sont 30 fixé® des butées sur lesquelles viennent s'appuyer lesdits roulements des barres de fixation. 5- Un dispositif suivant les revendications 1 à 4 ci-dessus, caractérisé en ce qu'aux deux extrémités de l'axe du mécanisme différentiel sont fixés des doigts de blocage disposés sous un ang> 35 droit l'un par rapport à l'autre et sur lesquels viennent s'appuyer, en position extrême (horizontale et verticale), les barres de fixation précitées par l'intermédiaire de douilles prévues sur lesdites barres. 69 03775 9 2001984 6- Un dispositif suivant les revendications 1 et 2 ci-dessus, caractérisé en ce que la périphérie de l'un de deux "boîtiers faisant partie du mécanisme différentiel a la forme d'une roue à chaînes à plusieurs rangées de dents, le mécanisme différentiel 5 pouvant être tourné dans l'un ou l'autre sens par l'intermédiaire de chaînes, de roues à chaîne, d'un arbre et de manivelle. 7* Un dispositif suivant les revendications 1 à 6 ci-dessus, caractérisé en ce que les manivelles précitéess disposées sur les deux côtés du wagon,comportent une patte disposée perpendicualire-10 ment à leur axe et qui, en. position tournée vers le bas (position de repos) de la manivelle, se trouvent placées dans un étrier fixé à la colonne verticale du wagon, permettant ainsi le blocage et 15 le verrouillage ou plombage du mécanisme différentiel.