Brevet FR2135561A1 — publié le 19721222

La présente invention a pour objet un dispositif d'adaptation des caisses de wagons de marchandises aux surhaussements des rails, notamment dans le cas de wagons à bogies, la caisse étant dans ce dispositif montée sur chacun des bogies au moyen d'une crapaudine, et des pièces de glissement latérales limitant l'inclinaison latérale de la caisse, les pièces de glissement supérieures, mobiles dans le sens vertical, étant disposées de part et d'autre de la crapaudine, dans la superstructure du wagon, et prenant appui sur des pièces de glissement inférieures fixées sur les bogies. On connaît la disposition qui consiste, pour permettre l'adaptation aux inégalités du rail, à prévoir la suspension des essieux des wagons de telle sorte que ces inégalités soient transmises et absorbées à l'intérieur des limites de course élastique des éléments de suspension existants . Mais une telle disposition implique une longueur de course élastique si importante que l'on n'est pas assuré de pouvoir atteler les wagons en cas d'inégalités du rail. De plus, elle ne permet de compenser que de faibles inégalités. Elle n'est pas utilisable dans le cas d'inégalités assez importantes et pour les wagons à bogies. On a tenté par ailleurs de disposer les pièces de glissement supérieures et inférieures de façon qu'elles coulissent verticalement, et de régler leur position les unes par rapport aux autres, en cas dtinégalités du rail, au moyen d'un système de commande pneumatique ou électrique, afin d'éviter qu'un coté du bogie ne se trouve déchargé. Mais cette disposition ne peut être retenue pour le trafic marchandises qui s'effectue dans des conditions sévères, à cause de sa complication technique et des possibilités de pannes qui en résultent, et elle ne peut donc être utilisée que dans des cas particuliers. De même, on a déjà essayé, pour permettre l'adaptation des naisses de wagons aux inégalités des rails, de leur donner une structure admettant la torsion. On a alors par exemple logé la citerne d'un wagon-citerne sur deux selles, dont l'une est solidaire de la citerne, l'autre étant conçue comme un palier de glissement ou un palier de roulement, ceci afin de permettre à la citerne un mouvement de rotation, à cette extrémité du wagon, par rapport au chassis-porteur, le chassis-porteur, conçu pour admettre les torsions, pouvant ainsi se déformer librement sous la citerne rigide. De même, on connaît aussi le procédé qui consiste pour les wagons de marchandises, notamment pour les wagons-citernes, au lieu du logement de la citerne sur une selle par l'intermédiaire de paliers de glissement ou de roulement, à fixer les tôles de selle et la selle transversale sur la citerne et à les loger dans le plan médian du wagon sur un coussinet de pivotement disposé dans le sens longitudinal. Les tôles de selle et la selle transversale de l'autre extrémité du wagon sont -solidaires de la citerne et du châssis-porteurO Dans ces derniers types de réalisations, la caisse du wagon, dans le cas présent la citerne, repose sur le châssis par un mode de sustentgtion qui revient à une fixation à trois points. Si le châssis admet la torsion, on obtient ainsi une bonne faculté d'adaptation aux surhaussements des rails. La stabilité du wagon s'en trouve toutefois défavorablement influencée. Dans un autre mode de construction déjà connu, qui utilise lui aussi le principe de la suspension à trois points, avec les mêmes inconvénients, le chassies, rigide à la torsion, repose, avec la caisse du wagon, sur des bogies dont l'un comporte des pièces de glissement latérales sans jeu ou avec un jeu très faible, tandis que les pièces de glissement de l'autre bogie présentent un jeu correspondant à la torsion maximale tolérable des bogies l'un par rapport à l'autre, de sorte que ces pièces de glissement n'ont qu'un effet de butée.Au lieu de pièces de glissement à jeu important, on sait aussi utiliser dans ce cas des pièces de glissement à mobilité verticale, commandées par l'intermédiaire de palpeurs ou d'indicateurs de pression qui permettent-le réglage en fonction de la disposition des rails0 La complication technique de ce dispositif fait toutefois obstacle à une fabrication économique. Cela étant, on a cherché, pour permettre l'adaptation aux inégalités des rails de la caisse, ainsi que du chassies, de wagons de marchandises du type précédemment décrit, à trouver un dispositif dans lequel aussi bien 1a caisse du wagon que son chassis puissent être rigides à la torsion selon le mode de construction traditionnel, dans lequel il y ait adaptation des bogies à l'état des rails avec maintien constant du åeu des pièces coulissantes et de la pression sur le support, dans lequel en outre la stabilité du wagon soit assurée sur les deux bogies par appui sur des pièces de glissement latérales, ce dispositif devant par ailleurs être exempt des inconvénients que présentent les systèmes précédemment décrits. Dans la solution proposée par la présente invention, les pièces de glissement supérieures s'appuient contre les extrémités libres de leviers articulés sur la caisse du wagon, les leviers de chaque paroi latérale de la caisse étant reliés par des barres travaillant à la traction ou à la compression, par des arbres ou par des fléaux, de façon telle que tout déplacement vertical d'une pièce de glissement supérieure entraine un déplacement vertical en sens opposé de l'autre pièce de glissement située sur la même face latérale du wagon. Dans ces conditions, si par exemple l'une des roues de Irun des côtés d'un bogie monte ou descend, la pièce de glissement supérieure affectée à ce côté du bogie subit un déplacement vertical, les leviers, barres de traction et de compression, arbres ou fléaux transmettent ce mouvement à la pièce coulissante supérieure correspondante du deuxième bogie, de sorte que, celle-cis'appuyant sur la pièce de glissement inférieure du bogie, toute la caisse du wagon se trouve soulevée d'un côté (ou abaissée) proportionnellement à l'irrégularité du rail, en même temps qu'elle exécute un mouvement de rotation autour de l'axe qui passe par les crapaudines.L'ampleur de ce mouvement de rotation correspond à la moitié de l'inclinaison du bogie, ou de l'angle que fait le plan des pièces de glissement des bogies avec l'horizontale. Les forces verticales résultant du poids de la caisse et de la charge marchande s'appliquent, quelle que soit la position des rails, sur les crapaudines. Le déplacement des pièces de glissement supérieures et la nouvelle assiette que ce déplacement donne à la caisse du wagon évitent un excédent ou un défaut de charge sur une pièce coulissante0 Seules les forces centrifuges qui naissent dans les courbes ou, en cas d'inclinaison du wagon, les composantes qui s'exercent sur les pièces de glissement, sont transmissibles par l'intermédiaire des leviers et des éléments qui les relient entre eux0 Selon l'invention, les leviers sont des leviers triangulaires ou des leviers coudés, l'um des bras de levier agissant sur la pièce de glissement supérieure à laquelle il est conjugué, tandis que l'autre bras de levier s' articule sans jeu au moyen de la barre de traction et de compression sur le bras de levier correspondant du levier situé à l'autre extrémité du wagon0 Selon une autre forme de réalisation, les leviers, pour chaque côté du wagon, sont disposés coaxialement aux extrémités d'un arbre, dirigés en sens opposé à la façon des bras d'une manivelle, chaque arbre étant monté rotatif dans le sens longitudinal sur l'une des faces latérales du wagon, Dans une troisième forme de réalisation, les leviers ont la forme de fléaux de balance disposés chacun sur une des faces latérales du wagon, dans le sens de la longueur, et articulés, dans le plan médian transversal du wagon, de façon à pouvoir pivoter dans le plan vertical. Dans les trois formes de réalisation, les pièces de glissement à déplacement vertical sont montées avec ou sans jeu, mais préférentiellement sans jeu et avec précontrainte entre les pièces de glissement inférieures et les leviers. On va, dans les lignes qui suivent, décrire, sur trois exemples de réalisation, d'autres détails de l'invention, en se référant au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue en perspective, schématique, d'un wagon de marchandises à deux bogies à deux essieux, avec dispositif selon l'invention pour permettre l'adaptation de la caisse du wagon aux surhaussements de rails - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, mais avec une autre version du dispositif selon l'invention, et - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, avec une troisième version du dispositif selon l'invention. La figure 1 est une vue schématique d'un wagon de marchandises à deux bogies à deux essieux 1, sur lesquels la caisse 3 est montée par l'intermédiaire de crapaudines 2. Â droite et à gauche de chaque crapaudine 2, sont fixées les pièces de glissement inférieures 4 du type habituellement utilisés Sur ces pièces de glissement inférieures 4 prennent appui des pièces de glissement supérieures 5 montées, de façon à pouvoir s'y déplacer verticalement, dans des glissières de guidage 6 de la caisse 3 ou du châssis, Sur la caisse 3 ou sur le châssis, sont également disposés juste à côté des glissières 6 des pa- liers d'articulation 7 sur lesquels s'articulent des leviers coudés ou triangulaires 8.Sur chaque face latérale du wagon, les paliers d'articulation 7 avec leur leader triangulaire 8 sont disposés dans le sens longitudinal du wagon, soit tous deux entre les pièces de glissement supérieures 5 et dirigés vers l'intérieur, soit tous deux extérieurement à ces pièces, et dirigés alors vers les extrémités du wagon. Une extrémité de chacun des leviers coudés 8 repose sur la pièce de glissement 5 qui lui est associée. La nature du point d'appui est indifférente, ce peut être un simple palier de butée ou un assemblage fixe réalisé entre cette pièce 5 et le levier triangulaire 8 par l'inter- médiaire d'un bras articulé .La troisième extrémité de chaque levier triangulaire 8, dirigée vers le haut ou vers le bas, est articulée sur une barre de traction-compression 9 qui la relie, le long de la paroi latérale considérée du wagon, à l'extrémité correspondante du levier triangulaire 8 situé å l'autre bout du wagon. Les pièces de glissement supérieures 5 peuvent être montées avec ou sans jeu vertical entre les pièc-es de glissement inférieures 4 et le levier triangulaire 8. il est apparu qu'il y avait avantage à donner aux pièces 4 et 5 une élasticité limitée avec précontrainte L'exemple de réalisation de la figure 2 présente un dispositif de compensation de charge de roue de nature analogue .Ici encore la caisse 3 du wagon est montée par l'intermédiaire de crapaudines 2 sur deux bogies 1 à deux essieux. Des pièces de glissement inférieures 4 disposées latéralement de part et d'autre des crapaudines 2 assurent le soutien latéral de la caisse. fles pièces de glissement supérieures 5, mobiles verticalement, sont, comme dans l'exemple de la figure 1, montées dans des glissières de guidage 6 disposées au-dessus des pièces de glissement inférieures 4, sur la caisse 3 ou sur le châssis. Sur ces pièces de glissement supérieures 5 reposent des leviers 10 montés coaxialement sur chaque face latérale du wagon, aux extrémités d'un arbre Il et dirigés en sens opposés. Pour simplifier le schéma, on a, sur la figure 2, représenté les arbres 11 en deux parties reliées par des chaînes 12 et des zones de chaîne 13 qui assurent la transmission des forces. Mais il est également possible selon l'invention d'utiliser des arbres 11 d'un seul tenant. Les arbres 11 sont montés dans des coussinets de pivotement 14, montés sur le châssis ou sur la caisse de wagon 3.Ils sont disposés dans le sens longitudinal du wagon. Le mode d' appui ou de fixation des leviers 10 sur les pièces de glissement- supérieue- res 5 est identique à celui du premier exemple de réalisation. l'a figure 3 illustre un troisième exemple- de réalisation de l'invention. La caisse 3 du wagon avec son châssis, les cra- paudines 2, les pièces de glissement supérieures et inférieures 4 et 5 avec les glissières de guidage 6 sont semblables aux pièces correspondantes des figures 1 et 2. Sur les pièces de glissement supérieures 5, sont encore montés ici des leviers 15 de la même façon que précédemment0 Mais ces leviers 15 prennent ici la forme d'un fléau de balance, ils sont disposés latéralement, le long de la caisse 3 du wagon ou de son châssis dans le sens longitudinal, et des coussinets de pivotement 16 situés dans le plan médian transversal du wagon leur permettant de pivoter dans le plan vertical. Avec une grande simplicité de moyens, on a ainsi, comme on l'a expliqué au moyen des exemples de réalisation, créé un dispositif permettant l'adaptation des caisses ou superstructures de wagons aux surhaussements ou inégalités de la voie, dispositif grâce auquel les bogies peuvent avoir les uns par rapport aux autres une grande indépendance de mouvement sans qu'apparaisse pour autant l'inconvénient d'une surcharge ou d'une décharge d'une pièce coulissante ou d'un côté de bogie. Les mouvements de translation et de rotation auxquels est soumise la superstructure du wagon ne représentent que la moitié des inégalités de la voie. Les pièces de glissement conservent sur toutes positions un appui régulier qui assure la stabilité du wagon. Selon une autre forme de réalisation, non représentée au dessin, les leviers 8, 10 et 15 ainsi que les barres de traction-compression 9 et les arbres 11 peuvent être reliés par des conduites hydrauliques d'équilibre intercalées entre les pièces de glissement supérieures 5. il est apparu toutefois que cette forme de réalisation était mal adaptée aux conditions sévères du trafic marchandise s. REVENDICATIONS 1.- dispositif d'adaptation des caisses de wagons de marchandises aux surhaussements des rails, notamment dans le cas de wagons à bogies, la caisse étant dans ce dispositif montée sur chacun des bogies au moyen d'une crapaudine, et des pièces de glissement latérales limitant l'inclinaison latérale de la caisse, les pièces de glissement supérieures, mobiles dans le sens vertical, étant disposées de part et d'autre de la crapaudine, dans la superstructure du wagon, et prenant appui sur des pièces de glissement inférieures fixées sur les bogies, caractérisé par le fait que les pièces de glissement supérieures s'appuient contre les extrémités libres de leviers articulés sur la caisse du wagon, les leviers de chaque paroi latérale de la caisse étant reliés par des barres travaillant à la traction ou à la compression, par des arbres ou par des fléaux, de façon telle que tout déplacement vertical d'une pièce de glissement supérieure entraîne un déplacement vertical en sens opposé de l'autre pièce de glissement située sur la même face latérale du wagon. 2.- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les leviers sont des leviers triangulaires ou des leviers coudés, l'un des bras de levier agissant sur la pièce de glissement supérieure à laquelle il est conjugué, tandis que l'autre bras de levier s' articule sans jeu au moyen de la barre de traction et de compression sur le bras de levier correspondant du levier situé à l'autre extrémité du wagon. 3.- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les leviers, pour chaque côté du wagon, sont disposés coaxialement aux extrémités d'un arbre, dirigés en sens opposé à la façon des bras d'une manivelle, chaque arbre étant monté rotatif dans le sens longitudinal sur l'une des faces latérales du wagon. 4.- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les leviers ont la forme de fléaux de balance disposés chacun sur une des faces latérales du wagon, dans le sens de la longueur, et articulés, dans le plan médian transversal du wagon, de façon à pouvoir pivoter dans le plan vertical. 5.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les pièces de glissement à déplacement vertical sont montées sans jeu et avec précontrainte entre les pièces de glissement inférieures et les leviers.