Brevet FR2344433A1 — publié le 19771014

La présente invention a pour finalité - Economie d'énergie dans la traction des tains - Economie dans l'usure des roues de wagons - Economie dans l'usure des rails - Atténuation du bruit dans le déplacement des trains - Amélioration des conditions de travail des roues. Etat actuel de la technique dans le secteur considéré. Le profil circulaire des roues de wagons est celui adopté depuis longtemps par l'Union Internationale des Chemins de fer (U.I.C.) dont la S N C F. La partie de roulement en contact avec le rail est incline au 1-/20 par rapport à l'horizontale. Cette technique qui a largement fait ses preuves, tant dans le franchissement des appareils que dans la voie courante, n'est pas modifiée par la présente invention. Les roues de wagons sont montées traditionnellement sur axe horizontal. De ce fait la partie de la roue en contact avec le rail est donc CONIQUE (fig.1). Il en résulte que la longueur développée du contact de roulement, n'est pas constante sur toute sa largeur. En effet Ft D > d , dtoù frottement constant au lieu de roulement parfait. D'autre part, pour que la génératrice définissant la surface de contact soit perpendiculaire à l'axe du rail, celuici est également posé incliné au 1/20. - Les tonnages possibles dans la charge des wagons sont en constante progression - Les vitesses sont chaque jour plus élevées Ces deux facteurs nécessitent une section croissante dans le profil des rails. Il est très fréquent actuellement que le "champignon" de rail vignole ait une largeur de 74 mm (profil U 80) pour la circulation sur les grandes lignes. Avec une largeur de contact effective de 50 mm par exemple il y a un frottement qui intéresse une surface de 390 mm2 par tour de roue. C'est beaucoup. Vaincre ce frottement comme cela se fait sur tous les réseaux est une consommation d'énergie en pure perte. Quand il y a frottement, il y a donc usure des pièces en contact, surtout lorsque celles-ci ne sont pas lubrifiées comme c'est bien le cas. Ce frottement est également la source de bruit dont l'ampleur est fonction de la charge et de la vitesse. En raison de l'usure anormale, les roues subissent périodiquement un reprofilage, jusqu'à la réforme de leur bandage. Quant aux rails, ils sont remplacés. Dtoù frais très importants. Dans les courbes, la roue et le rail de la file extérieure (Grand rayon), travaillent dans des conditions encore plus défavorables. L'usure effectivement constatée sur ce rail en donne confirmation. Dans le cas où la roue se trouve sur une aiguille de voie déviée, elle est en contact un moment donné avec le contre-aiguille droit et avec l'aiguille courbe correspondante. Les points extrêmes de ce contact peuvent être distants de 80 mm et la différence entre t D' et t dt est alors de 25 mm, d'où un frottement encore plus fort (fig.2). Cette réalité est néfaste à la bonne tenue de l'aiguillage. En outre, si on tient compte du rayon de la courbe de la voie déviée, on peut même dire que l'inclinaison au 1/20 se trouve dans le sens inverse de ce que commande une physique correctement appliquée. Objet de la présente invention Supprimer le frottement et ne laisser subsister que le roulement parfait de la roue sur le rail. La roue n'est donc plus CONIQUE. mais CYLINDRIQUE. Son profil périphérique n'est pas modifié par rapport à l'horizontale. Ce résultat est obtenu en plaçant la roue sur un axe incliné au 1/20 (fig.3). Les cotes traditionnelles assurant ltécartement de la voie sont toujours rigoureusement respectées. Cote de "protection" et cote de "libre passage" n'ont pas à être modifiées. Les réseaux existants peuvent donc de ce fait, et sans modification, recevoir les wagons dotés de roues cylindriques inclinées au 1/20. Llessieu commun aux 2 roues calées est une pratique qui ne s'impose plus actuellement pour assurer le parfait et constant écartement des roues. La rigidité permise par chassis ou bogie, donne toute sécurité en ce domaine. Cette nouvelle technique, objet de la présente invention, peut être réalisée sur tous les nouveaux wagons en construction. Elle peut également être adaptée sur matériel en service, par remplacement progressif, ceci à l'occasion de sa réfection. A signaler également qu'en cas de grandes vitesses dans les courbes, la roue inclinée travaille dans de meilleures conditions que la roue sur axe horizontal. La décomposition des forces fait ressortir en effet cette amélioration. REVENDICATIONS Roues de wagons de chemin de fer permettant un roulement parfait, caractérisé par le fait que la jante, dans sa partie en contact avec la table de roulement du rail est cylindrique. La roue étant elle-meme placée sur un axe incliné au 1/20 vers l'intérieur de la voie.