Brevet FR2276950A1 — publié le 19760130

La présente invention se rapporte a une roue pour rail, amortie élastiquement par du caoutchouc et dont le disque de roue et le bandage sont reliés par des corps de caoutchouc montés annulairement de part et d'autre du disque de roue dans des plans disposés perpendiculairement ou d'une façon légèrement inclinée en sens contraire par rapport l'axe de la roue, et maintenus sur le disque de roue par leurs surfaces internes et sur des plateaux annulaires portés par le bandage par leurs surfaces externes et ce, par précontrainte dans le sens axial et a l'état non déplaçable dans le sens radial. On connais différentes formes d'exécution de roue pour rail de ce type, amortie élastiquement par du caoutchouc. Ces roues ont une haute rigidité axiale garantissant un bon guidage de voie, ainsi qu'une faible rigidité radiale garantissant un bon amortissement des chocs. Les corps de caoutchouc sont fixés dans le sens radial par vulcanisation de chacun de ceux-ci sur le disque de roue, au moins par l'une des surfaces. Ce type de fixation radiale des corps de caoutchouc entrain un montage croûteux (brevets allemands PS 857.302 et 1.104.986). Dans une autre roue pour rail similaire et bien connue, amortie ue corps de caoutchouc sont w vulcanisés solidement de part et d'autre sur de minces plateaux annulaires métalliques qui, de leur côté, sont encastrés dans des rainures annulaires du disque de roue et des plateaux annulaires. Une roue de ce type est coûteuse en raison de la vulcanisation bilatérale des corps de caoutchouc sur les minces plateaux annulaires (brevet allemand PS 926.791). Le problème posé par la présente invention consiste a réaliser une roue pour rail, amortie élastiquement par du caoutchouc, identique au type décrit ci-avant et qui, sans influencer défavorablement la faible rigidité radiale et la haute rigidité axiale, doit être montée plus simplement que les roues connues. Ce problème est résolu, conformément a l'invention, en ce sens que pour la fixation des corps de caoutchouc dans le sens radial, le disque de roue et le plateau annulaire sont munis de rainures annulaires dans lesquelles les corps de caoutchouc sont encastrés. Selon une forme de réalisation de l'invention, un corps de caoutchouc annulaire est inséré dans chaque rainure annulaire, ou plusieurs corps de caoutchouc sont introduits, à une certaine distance les uns des autres, dans cette même rainure. L'un des plateaux annulaires peut s'appliquer sur un épaulement interne du bandage et l'autre plateau annulaire peut s'appuyer contre un anneau de retenue pénétrant dans le bandage. Dans la mesure où un pont de contact doit être prévu, il peut être fixé sur le disque de roue par une extrémité et sur un plateau annulaire par l'autre extrémité. I1 s'est révélé particulièrement avantageux d'utiliser des corps de caoutchouc conçus canme des segments annulaires et présentant des rainures radiées, creusées à une certaine distance l'une de l'autre au moins sur une surface radiale, de préférence sur la face interne et sur la face externe. Les corps de caoutchouc voisins peuvent être reliés l'un à l'autre au moins par un accouplement dont le premier élément est conçu comme un talon doté d'un évidement et dont le second élément est réalisé comme une saillie à emboîter dans l'évidement. De cette façon, il est possible de former un anneau cohérent se composant de différents segments et facilitant leur mise en place au cours du montage. Pour obtenir la haute rigidité axiale exigée, en fonction de la faible rigidité radiale garantissant un bon amortissement des chocs, l'ordre de grandeur du rapport de la largeur radiale à l'épaisseur axiale de chacun des corps de caoutchouc doit être de 10/1; dans ce cas, les corps de caoutchouc ont une dureté d'environ 50 à 80 Shore et sont comprimés de 10 à 30 % à l'état serré par rapport à l'état non précontraint. La construction de la roue à deux anneaux, amortie élastiquement par du caoutchouc et conforme à l'invention, est simple, de même que son montage est aisé. Les corps de caoutchouc, dont la dureté Shore est indiquée ci-dessus et dont les dimensions axiales sont petites en comparaison avec les dimensions radiales et tangentielles, ont la possibilité d'absorber sûrement les forces radiales engendrées, sans vulcanisation ou collage pour leur insertion dans les rainures. Comme les corps de caoutchouc ne sont reliés solidement ni au disque de roue ni aux plateaux annulaires, mais ne sont maintenus que par précontrainte, ils peuvent être montés et échangés facilement. L'échangeabilité aisée est précisément un critère essentiel de l'aptitude à l'emploi, en raison de l'usure des bandages se manifestant constamment dans les roues pour rail, amorties élastiquement par du caoutchouc.Pour cette raison, le montage et lé démontage se font également sans difficulté et très rapidement, car les plateaux annulaires tenant les corps de caoutchouc sont maintenus exclusivement par un anneau de retenue. Dès lors, pour le montage et le démontage, il suffit uniquement que les plateaux annulaires soient soumis a l'action d'une-presse, de façon que l'anneau de retenue puisse être mis en place. L'invention est décrite en détail ci-après a l'aide des dessins annexés au présent mémoiré, dans lesquels la figure 1 est une coupe transversale d'un détail de la roue pour rail, dans la zone du bandage et du disque de roue; la figure 2 est une vue en plan a l'échelle 1/1 d'un corps de caoutchouc conçu comme un segment annulaire, ainsi que deux coupes partielle et entière établies le long des lignes A-B et C-D; et la figure 3 montre les lignes caractéristiques élastiques d'une roue a deux anneaux conforme a la figure I, dont le diamètre est de 920 mm et qui est pourvue des corps de caoutchouc représentés a la figure 2, et ce, sous la forme d'une ligne en traits et points indiquant la déviation axiale du bandage lors de l'action d'une force latérale, ainsi que sous la forme d'une ligne en traits et croix représentant la suspension élastique radiale du bandage lors de l'action d'une charge radiale. Le disque de roue 1 comprend deux rainures annulaires 2, 3 formées sur ses faces opposées et a proximité de son bord extérieur. Chaque rainure annulaire 2, 3 est opposée a une autre rainure annulaire 4, 5 pratiquée dans les plateaux annulaires 6, 7. Des corps de caoutchouc 8, 9 sont encastrés dans les rainures annulaires 2, 3, 4 et 5. Plusieurs corps de caoutchouc peuvent être introduits dans la paire de rainures 2, 4 ou 3, 5 a l'état régulièrement réparti et a une certaine distance les uns des autres. Les corps de caoutchouc sont maintenus, sous précontrainte axiale, par les plateaux annulaires 6, 7. Afin qu'une certaine mobilité soit possible entre les plateaux annulaires 6, 7 et le disque de roue 1, une fente subsiste entre les bords des rainures 2, 4 ou 3, 5. Les plateaux annulaires 6, 7 sont fixés par ajustement fretté dans le bandage 10. Le bandage 10 présente, d'un coté, un épaulement interne Il sur lequel s'applique le plateaurannulaire 6, tandis qu'il est muni, de l'autre c8té ou bord, d'une rainure annulaire interne 12 dans laquelle s'emboite un anneau de retenue 13. Le plateau annulaire 7 est maintenu par cet anneau de retenue 13. Afin que le bandage 11 puisse se déplacer dans le sens radial par rapport au disque de roue 1, une fente 14 est présente entre le bord extérieur du disque de roue et le bandage 10. Etant donné que les corps de caoutchouc 8, 9 et les fentes entre le disque de roue 1 et les plateaux annulaires 6, 7, ainsi que le bandage 10 lui-même, représentent une interruption électrique, on a prévu, dans la roue pour rail conforme à l'invention, un pont de contact 15 qui est fixé, par une extrémité, au moyen d'une vis, sur la surface cylindrique interne du plateau annulaire 6 et, par l'autre extremité, au moyen d'une vis, sur la surface latérale du disque de roue. Le corps de caoutchouc représenté à la figure 2 a la forme de base d'un segment circulaire. I1 comprend des rainures 16, 17 opposées l'une a l'autre et à fond arrondi tant sur la face interne que sur la face externe. Les rainures se développent radialement et se répartissent régulièrement à des distances égales sur la surface entière. Deux talons 18, 19 sont prévus sur l'une des faces frontales et comprennent chacun une ouverture fendue 20, 21, se developpant perpendiculairement au plan du segment. Des saillies 22, 23 d'une forme correspondante sont formées sur l'autre face frontale, si bien que les segments voisins peuvent être accouplés solidairement les uns avec les autres, par l'intermédiaire des saillies 22, 23 et des évidements 20, 21. En raison de cet accouplement, les différents segments occupent une position déterminée, garantissant une répartition régulière sur la périphérie entière. Comme l'épaisseur des talons 18, 19 et des saillies 22, 23 est amoindrie par rapport à l'épaisseur restante du corps de caoutchouc et qu'un évidement est en outre prévu entre les talons 18, 19, un espace suffisamment libre subsiste pour la dilatation entre les différents segments lorsqu'ils sont comprimés durant le montage. Le diagramme de la figure 3 montre que la roue conforme à l'invention a les propriétés élastiques désirées, c'est-à-dire une haute rigidité axiale et une rigidité élastique radiale relativement faible. REVEND ICAT IONS 1.- Roue pour rail, amortie élastiquement par du caoutchouc et dont le disque de roue et le bandage sont reliés par les corps de caoutchouc montés annulairement de part et d'autre du disque de roue dans des plans disposés perpendiculairement ou d'une manière légèrement inclinée en sens contraire par rapport à l'axe de la roue, et maintenus sur le disque de roue par leurs surfaces internes et sur des plateaux annulaires portés par le bandage par leurs surfaces externes, et ce, par précontrainte dans le sens axial et à l'état non déplaçable dans le sens radial, caractérisée en ce que pour la fixation des corps de caoutchouc dans le sens radial, le disque de roue et les plateaux annulaires sont dotés de rainures annulaires dans lesquelles les corps de caoutchouc sont encastrés. 2. Roue pour rail, amortie élastiquement par du caoutchouc, caractérisée en ce que plusieurs corps de caoutchouc sont insérés, à une certaine distance les uns des autres, dans chaque rainure annulaire. 3. Roue pour rail, amortie élastiquement par du caoutchouc, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'un des plateaux annulaires s'applique sur un épaulement interne du bandage; et en ce que l'autre plateau annulaire s'appuie contre un anneau de retenue pénétrant dans le bandage. 4. Roue pour rail, amortie élastiquement par du caoutchouc, suivant l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisée en ce qu'un pont de contact est fixé sur le disque de roue par l'une de ses extrémités et sur le plateau annulaire par son autre extrémité. 5. Roue pour rail, amortie élastiquement par du caoutchouc, suivant l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérisée en ce que les corps de caoutchouc conçus comme des segments annulaires sont munis de rainures radiées, creusées a une certaine distance les unes des autres au moins sur une surface radiale. 6. Roue pour rail, amortie élastiquement par du caoutchouc, suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les rainures sont formées sur la face interne et la face externe des corps de caoutchouc 7. Roue pour rail, amortie élastiquement par du caoutchouc, suivant l'une quelconque des revendications 1 a 6, caractérisée en ce que les corps de caoutchouc voisins sont reliés les uns aux autres au moins par un accouplement dont le premier élément est conçu comme un talon pourvu d'un évidement et dont le second élément est réalisé comme une saillie a emboîter dans l'évidement. 8. Roue pour rail, amortie élastiquement par du caoutchouc, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'ordre de grandeur du rapport de la largeur radiale a l'épaisseur axiale de chacun des corps de caoutchouc est de 10/1. 9. Roue pour rail, amortie élastiquement par du caoutchouc, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les corps de caoutchouc ont une dureté d'environ 50 à 80 Shore et sont comprimés de 10 à 30 % a l'état serré.