Brevet FR2271059A1 — publié le 19751212

La présente invention a pour objet une roue de véhicule guidé sur rails, de chemin de fer par exemple. On recherche pour le matériel ferroviaire destiné à la circulation souterraine ou en surface, le plus grand silence de fonctionnement0 Or une part très importante du bruit, soit à l'intérieur des véhicules, soit à l'extérieur, provient du roule ment de la jante métallique sur le rail, ce bruit étant d ailleurs accentué lorsqu'il s'agit d'une circulation en tunnel. Un phénomène plus désagréable encore vient s'ajouter à cela s il stagit du cris sement en courbes, le plus souvent de faibles rayons, contrainte fréquente des réseaux de métro et de tramway. On a déjà envisagé des solutions permettant de diminuer les bruits dans au roulement ou au crissement des roues sur les rails. L'utilisatioz de graisseurs de voie ou de boudins pour réduire l'usure de ceux-ci ou de la voie n'est pas une assurance contre le bruit en courbe, en particulier stil s'agit du crissement provoqué par la succession de micro-glissements de la table de roulement sur le rail. in plus ees dispositifs doivent être par faitement réglés si on veut éviter des problèmes d'adhérence0 On connaît divers types de roues élastiques pour véhi çples ferroviaires dans lesquelles la jante, dont la surface de roulement est idfallique, est réunie au moyeu par l'intermédiaire d'un élément élastique permettant d'obtenir une élasticité radiale et axiale. L'remploi de ces roues entraine une diminution très nette da bruit de roulement mais ne semble pas donner entière satisfaction, particulièrement en ce qui concerne le bruit en courbez Dtautre part ces roues sont généralement lourdes et onéreuses et peuvent présen ter certains désavantages pour l'exploitation0 On connait par ailleurs, depuis le brevet français 696.256, des roues de chemin de fer comportant un bandage en maté riau élastique destiné à rouler sur le rail et monté sur une jante métallique comportant un boudin destiné à assurer le guidage trans versaI. Oes roues à bandage élastique ont l'inconvénient d'avoir an coefficient de frottement important. Pour un essieu rigide, rou lant en courbe, le parcours de la roue extérieure est supérieur à celui de la roue intérieure. Du fait du coefficient important déjà signalé pour ces roues, n'y a pas de ripage des roues et l'usure est importante. Tlusure des bandages prévus sur de telles roues est de toute manière importante.Un autre inconvénient doit être signalé, Du fait de la déformation du bandage élastique, l'effet de centrage obtenu avec un bandage métallique par les inclinaisons relatives du dit bandage et du rail n'existe pas. l'invention fournit une roue qui procure un roulement silencieux, supprime totalement le crissement en oourbe généré au niveau de la table de roulement, atténue de manière suffisante les crissements produits au niveau du boudin de la roue. POur certaines applications le roulement silencieux peut être cumulé avec une élasticité de la roue améliorant la suspension. Ces résultats s1obtiennent avec une bonne résistance à l'usure et une bonne tenue mécanique et avec un coefficient de frottement meilleur que celui obtenu avec les roues à bandage élastique Pour certaines applications, le roulement silencieux peut être obtenu avec un coefficient de frottement élevé et avec une bonne tenue mécanique. La roue selon l'invention stapplique à un matériel roulant plus spécialement en milieu urbain, tel que automotrice, véhicule métropolitain, mini-mdtro, véhicule de desserte locale etc..0 ralle peut Qtre montée rigidement sur un essieu ou de manière indépendante. Conformément à ltinventionj la roue est constituée d'un moyeu et d'une jante réunie au dit moyeu et est essentiellement caractérisée par le fait qu'elle comporte un bandage en matière plastique, ou composite, adhérant à la jante et des couronnes métalliques noyées dans le dit bandage. L'invention va maintenant titre décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation donné à titre dtexemple et représenté sur le dessin annexé, La figure unique est une coupe axiale dtune roue selon l'invention. En se référant à la figure, la roue selon l'invention comporte un moyeu 1 percé dtun alésage par lequel elle est montée sur un essieu. Le moyeu 1 se raccorde par un voile de roue avec une jante 20 La jante est munie d'un boudin 21 faisant saillie radialement vers l'extérieur0 Ltanneau de roulement est constitué par une jante 2 de section en équerre, dont le talon se termine par le boudin 21. Cette jante porte un bandage composite 32 formé dtun empilage de couronnes métalliques 32 noyées dans une masse 31 de matière plastique ou composite ayant des propriétés d'amortissement des vibrations. Les couronnes métalliques 32 sont sous contact avec la jante ou le boudin pour éviter les contacts métal-métal favorisant la propagation des vibrations. Les couronnes adhérent à la matière plastique pour donner de la cohésion au bandage 3.La matière 31 adhère à la jante 2 par un moyeu connu. La cohésion de la matière plastique 31 est favorisée par des perforations 321 dans les couronnes 32. Le choix de la matière plastique ou composite sera fait en fonction de 12 application envisagée et des caractéristiques par ticulières recherchées : - élastique si l'on désire allier au silence une certaine suspen sion du train roulant. Dans ce cas on peut par exemple utiliser un élastomère de polyuréthane - composite non élastique pour des imFératiSs de température, de freinage ou de tenue en vitesse ,' 3ans ce cas on uti lise par exemple, des résines polySsidesou de matières composites à base dtamiante. Les couronnes métalliques 32 ont une forme générale en tronc de cône, forme illustrée par les traits discontinus sur la figure , la grande base 322 étant dirigée vers le boudin 21. De cette manière, pendant le roulement, les couronnes métalliques stap- puient sur le boudin au lieu de s2 incliner vers I2 extérieur, ce qui prévient tout arrachement du bandage. Les couronnes métalliques 32 ont par ailleurs des formes ondulées, de manière à répartir la charge sur le plus grand nombre possible de couronnes en partant du contact sur rail vers la jante. Cette disposition permet ainsi éviter le cisaillement de la matière plastique ou composite par le chant des couronnes. La périphérie 22 de la jante peut avoir une forme cylindrique avec talon extérieur 24 ou avoir une forme tronconique dont le petit diamètre est raccordé an boudin. La liaison par adhérence entre le bandage armé et la jatte peut aussi titre complètéepar des rainures cylindriques ou des filets ménagés à la périphérie extérieure 22 de la dite jante2 le bandage étant adapté à cette forme de la jante. Des shunts de mise à la masse entre les couronnes et la jante sont prévus en plusieurs points de la circonférence pour assurer le retour de courant de la motrice vers le rail et ltécou- lement de l'électricité statique éventuellement produite au roulement. Il est bien entendu que 110n peut sans sortir du cadre de l'invention imaginer des variantes et perfectionnements de détails, de même qu'envisager ltemploi de moyens équivalents. La masse plastique ou composite joue un r81e antivibratoire pour éviter la transmission des crissements qui peuvent être produits au niveau du boudin de la rouer Mais un dispositif élastique pourrait être associé au boudin pour complèter l'action antivibratoire du bandage. Butilisation de ce type de bandage n'exclut pas l'emploi d'un système élastique logé dans le voile de roue, de même que dans certains cas, L'adjonction de part et d'autre du voile, de disques servant au freinage RE;VIDIC;BTIONS jo/ Roue de véhicule guidé sur rails dont la jante métallique et le boudin attenant sont au contact d'un bandage en matière plastique ou composite dans lequel sont noyées des couronnes me-tal- liques affleurant extérieurement le bandage, caractérisée par le fait que le bandage en matière plastique est vulcanisé sur la partie ex téde- la jante et du boudin et que les couronnes métalliques sont sans contact avec la jante et le boudin pour éviter la propagation des vibrations. 20/ Roue de véhicule guide sur rails selon la mvendication 1, caractérisée par le fait que les couronnes ont des formes générales en troncs de cônes orientés de manière que les grandes bases soient dirigées vers le boudin. 50/ Roue de véhicule guidé sur rails selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les couronnes métalliques ont des profils radialement ondulés. 40/ Roue de vehicule guidé sur rails selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les couronnes comportent des perforations dans lesquelles passe la matière plastique du bandage.