Brevet FR2050268A1 — publié le 19710402

La préférence des usagers du Fer va de plus en plus vers -le wagon lourd. Le bilan de construction d'un wagon- à bogues est aVantageux par rapport à deux wagons à deux essieux, mais n'exclut pourtant pas la recherche d'une solution permettant le réemploi des wagons à deux essieux, notamment des modèles récents, au lieu de réinvestir sans réserve. Le COUPLAGE DES WAGONS > à deux essieux en particulier,peut répondre à cet objectif, à condition de satisfaire un minimum de conditions, lequel peut d'ailleurs être assorti d'une tarification appropriée, eu égard aux avantages présentés. Ce couplage doit être étudié sous les angles suivants l'ensemble faisant l'objet de la présente invention - Type d'accouplement permanent entre les deux éléments. Rappel de bilan: bilan de longueur et de tare. - Equipement spécial pour wagons-citernes. - Possibilitésd'application d'essieux orientes. Les dispositions diverses ci-après constituent donc des principes nouveaux, grâce auxquels des wagons délaissés-pourront être économiquement rénovés jusqu'à amortissement total. 1 - ACCOUPLEMENT PERMANENT ENTRE DEUX ELEMENTS : L'étude de l'attelage automatique a mis en oeuvre des procédés nouveaux d'amortissement des efforts de traction et de choc, liés aux coupleurs mécaniques. O, r, dans les types antérieurs -d'accouplement permanent, interviennent généralement des tampons latéraux qui, s'ils ne, sont pas contrôlés, peuvent amener des composantes latérales nui sibles. Or, l'emploi de liaisons élastiques à base de fluides, ou d'élastomères, dont les dimensions sont réduites, permet de réliser un accouplément sans tampons, admissi ble à circuler du fait de la suppression généralisée à court terme de ces tampons latéraux. La figure 1 donne un exemple non limitatif de deux tels organes, analogues à certains tampons utilisés dans l'attelage automatique, mais montés en parallèle, de fa çon à équilibrer les efforts entre les éléments accouplés, notamment en courbe. Aux traverses de tête T1 et T2 des deux élemEnents sont articulés les pots de cylindre et les pistons des deux amortisseurs en parallèle. Pour simplifier, ils sont sup posés sous fluide gazeux, de sorte qu'avec l'huile par exemple ils comprendront les clapets et rainures de fuite habituels; de même si on utilise un élastomère, les pistons seront construits sous des formes également connues. Dans tous les cas, les diamètres C et C' correspondent aux efforts à transmettre en tension et en compression. L'emploi de deux liaisons élastiques en parallèle permet dans un passage en courbe, ou dans la marche en alignement, dite en crabe, d'équilibrer les efforts latéraux transmis au châssis et de réduire ainsi les risques de déraillement. La figure 2 représente les deux liaisons parallèles pen dant l'inscription en courbe du couplage. En raison de l'importance du rayon R relativement au demi-tamponnement "t", on peut considérer comme égale la réduction et l'augmentation de longueur des barres d'ac couplement Le, fluide comprimé côté intérieur occupe le -volume disponible côté extérieur, et la pression reste constante, sur les deux pistons, de sorte que le centrage des châssis sur la voie reste le même qu'en alignement, annulant la mise en crabe L'angle, d'attaque boudin-rail n'est plus aussi aggravé par un basculement borizontal du châssis, et l'essieu peut jouer plus librement en fonction de son appui sur la file extérieure ou intérieure, lequel dépend de la valeur du devers et de la vite-sse. Le choix du fluide à employer dans les barres d'accou plement peut t être guidé par le temps de transmission entre les deux organes, amenant l'équilibre des efforts entre les châssis, élément particulièrement important dans les entrées en courbe. Pour le cas où les deux éléments sont diversement char gés, les articulations des barres d'accouplement doivent de préférence être à rotule, en. choisissant par exemple la construction prescrite par les réglements internatio naux de l'attelage automatique. Le e@dispositif précédent comportant deux barres d'atte- lave: avec équilibrage permanent sur les deux lignes d'axes de tamponnement, constitue le plus sûr moyen de lutter @contre le-lacet et la marche en crabe. En fait il est construit pour deux véhicules accouplés sans jeu, mais peut s'appliquer à d'autres cas, notamment à l'attelage automatique, et à l'amortissement des voitures à voya peurs 20 - BILANS DIMENSIONNELS a) en longueur Le jumelage de deux caisses -réduit la longueur hors tout de l'ensemble. On peut assigner une limite économique à cette réduit tion en plaçant la traverse de texte au droit de la première console de ressort de suspension. Il faut rappeler de plus que les efforts sont exer cés sur le châssis aux points de tamponnement, de sor te que la structure n'a pas à subir de modification. Dans les conditions ci-dessus la longueur du coupla ge n'exige qu'un excédent de 10% par rapport à un wagon 4 bogies de capacité similaire. b) en poids mort, c'est-à-dire tare du véhicule, il y a aussi un excédent par rapport à celle d'un véhicule à 4 essieux; la charge par essieu étant la mime, le ton nage transporté par le couplage est inférieur d'environ 10%, mais les conditions d'utilisation peuvent mainte nir ainsi une rentabilité valable pour la vie résiduel le du couplage, en tout cas meilleure qu une mise hors service. 3 - EQUIPEMENT SPECIAL DES WAGONS-CITERNES Cet équipement répond-à l'exigence d'un seul dôme de remplissage et-d'une seule vidange, tout en assurant les mêmes conditions d'étanchéité que celles des éléments séparés. La disposition permet les différentes combinaisons, soit demi-chargement, soit chargements différents en qualité, soit-chargement plein. L'essentiel de la construction proposée réside dans l'isolement du dispositif de jonction, dont certains élé agents ont des mouvements relatifs Deux cas principaux sont à considérer selon l'existence, ou l'absence de clapet de pied au droit de la vanne de vidange : Dans le premier cas, il est économique d'utiliser cet organe pour l'isolement mentionné plui haut (fig. 3). Dans le second cas, un choix réside entre ia mise en place du clapet au même endroit, et la pose à l'extérieur des citernes, ce qui réduit les canalisations (fig. 4). D'autre part, les dômes individuels de remplissage peuvent être, soit conservés, soit remplacés par un dôme unique, en combinaison avec la construction choisie pour la vidange. Il convient toutefois de retenir la nécessité pratique de conjuguer la fermeture du clapet avec celle du dôme, de ta- çon qu'une rupture accidentelle d'un organe mobile n'entraî- ne pas la perte du chargement. Exemples de dispositions diverse a) Sur la figure 3, on trouve les deux citernes C1 et C2 avec leurs vannes normales V1 et V2, les clapets de pied P1 et P2 , et les d8mes D1 et D2. Deux tuyauteries légères T1 et T2 réunissent P1 et P2 à la vanne centrale V,. Le caté T2 par exemple comporte une liaison souple 9 tb- sorbant les variations diverses de position entre les deux châssis H1 et H2, liés par les barres d'accouplement A, équilibrées en E. Dans cet exemple comportant deux remplissages, on peut donc utiliser une ou deux quelconques des 3 vannes après ouverture des clapets P1 et P2 (deux opérations). b) Sur la figure 4, l'absence de clapets de pied a fait choi- sir leur emplacement en bout de citerne, P'1 et P'2. Les tuyauteries T1 et T2 sont plus courtes, et reliées comme ci-dessus à la vanne V3. La manoeuvre V3 doit être combinée avec celles de P1 et P2 pour obtenir , d'une part l'indépendance de ces manoeu- vres, et d'autre part la certitude de fermeture des clapets pendant la marche (Cette manoeuvre est schématisée ici par chaîne Galle). c) Sur la figure 5,la partie inférieure reste semblable, mais on a ménagé à la partie supérieure deux tubulures T'1 et T'2, reliant les citernes C1 et C2 à un dôme central D3. (Les dômes D1 et D2 peuvent être réservés à l'entretien). L'ensemble est supportée par une armature L, liée à l'une des citernes, ou à son châssis; le coté opposé à L comporte une onction souple S. La manoeuvre de la- vanne V3, comme pour la figure 4, est combinée avec celle des clapets de pied P'1 et P'2. De plus, cette manoeuvre se conjugue aussi avec la levée des clapets de retenue supérieurs, et de la façon suivante: Ces deux clapets de retenue R et R2 sont destinés à iso- ler le groupe supérieur pendant la marche. L'opérateur ou vrant, ou fermant le dôme D3 ouvre ou ferme aussi R1 et R2. Ces opérations peuvent eAtre combinées avec la manoeuvre des clapets de pied; l'ouverture du dome D3 assure ainsi la communication inférieure de C1 et C2 pour le remplissage. Si au contraire, les reniflards suffisent pour la vidange, la manoeuvre combinée de la vanne centrale V3 et des deux clapets de pied P'1 et P'2 reste possible isolément. Le montage est schématisé en bas comme pour la figure 4, et en haut ar une commande de R1 et R2 par levier lié au dôme; cette disposition n'est pas limitative, et peut être remplacée par des cames, des engrenages, des capables, chaî nes Galle, ou autres organes, dont certains demandentdes liaisons télescopiques entre D3 et R2, comme entre et jl 3 P' 2 40 - AUTRES TYPES DE WAGONS De nombreux wagons exigent une surface continue de plan cher, et une unité de capacité. Lacontinuité de-surface s'obtent en plaçant par-esemple une tôle fixée sur un élément, et libre sur l'autre, prin cipe connu pour locomotives et tenders. Au point de vue capacité, par exemple pour les wagons couverts, on peut relier les deux éléments par un soufflet, soit plein gabarit, soit réduit, type déjà employé sur le matériel "voyageurs'. On peut dans ce cas supprimer totalement le garnissage des panneaux d'about, ou-ménager une cloison mobile permet tant des chargements complets, ou séparés, et les communica tions exigées par les contrôles divers. La plupart du temps, et selon le porte-à-faux venant de construction, il y a intéreKt à accoupler au plus près des essieux intérieurs; pour les wagons couverts; il peut être plus economique d'augmenter l'empattement pour'laisser les abouts inchangés. - EXPOSE DES REVENDICATIONS 1Q - Etablissement d'un tamponnement sans jeu entre deux éléments d'un même couplage, en remplaçant les tampons habituels et la barre de traction par deux barres d'accouplement élastiques parallèles, assurant la transmission des efforts de traction et de compression. Les châssis ne sont plus en contact direct. 20 - Equilibrage permanent des efforts entre les doux barres d' accouplement élastique par sage d'un fluide approprie, et d'une communication d'équilibrage entre les deux barres. De ce fait les mouvements relatifs entre les deux châs- sis sont réduits au minimum. 30 - Ce meAme dispositif d'équilibrage peut eAtre appliqué non seulement aux couplages seuls mais aux véhicules ordinaires pour l'obtention des traine-blocsavec mouvements relatifs réduits. 4 - Pour les types de couplages divers l'utilisation des barres parallèles permet de réduire au minimum la place du châsais en reportant l'attelage au plus près du premier essieu. 5t - Dans le cas-de- wagons-citernes, le couplage étant consiré comme un véhicule simple, il a été adjoint au dispositif de vidange, et au dispositif de remplissage, des tubulures permettant de n'utiliser qu'un seul dôme d'alimentation, ou une seule vanne de vidange. 60 - il est notamment Rrecse que les citernes ne disposant pas de clapet de pied en série avec la vanne de vidange, doivent en être munies. 7 - Possibilité d'améliorer l'inscription des couplages dans la voie en utilisant pour les deux essieux extrêmes un montage à bissel 8 - La conduite d'équilibrage entre les deux cylindres des barres d'accouplement peut avantageusement être située derrière la traverse de tête, pour être protégée contre les chocs divers (par exemple tracé en points ronds de la figure 2). 9 - En cas d'application de l'attelage automatique les modifications structurales du châssis pour transmettre axialement les efforts dé traction et de compression ne sont nécessaires que sur les deux abouts extérieurs du couplage et non sur les deux inté- rieurs. @ 10 Pour les wagons nécessitant un plancher continu, on relie les deux éléments par un tablier type locomotive tender.