Brevet FR2386438A1 — publié le 19781103

Préambule.- Il existe de nombreux cas oû le fractionnement des marchandises ou leur prore densité, ne justifie pas la construction de wagons lourds à bogies ; en effet, le projet d'application de l'h.A. a eu tendance à inciter les réseaux à adopter un type de construction, valable, bien entendu, pour les wagons tombereaux et les plats chargés à plein de matières pondéreuses, mais conduisant pour les wagons couverts, à peu de maniabilité dans de nombreuses gares non munies d'engins de manoeuvre, et à des frais de traction élevés, en raison de la charge moyenne très faible de ces wagons. ( A.A.. abréviation de l'attelage automatique ) D'autre part1 et ceci est particulièrement important, la longueur des wagons à bogies a moins tendance à augmenter, mais leur inscription en courbe, conduit alors à l'impossibilité d'utiliser le plein gabarit international, ce qui a pour conséquence, évidemment fâcheuse dans le cas des couverts, de réduire la surface au plancher et le volume. Par exemple, 2 wagons couverts à 2 essieux représentent 126 m3, alors que le wagon couvert à bogie est réduit à 102 m3, donc grosso modo, différence de 20%. L'exclusive a été hativement jetée sur les wagons à 2 ou 3 essieux, en particulier sur les derniers, à cause de certaines complications constructives devant assurer la sécurité. Pourtant, l'étude des wagons à 2 et 3 essieux, présentant une articulation médiane, permettrait précisément de maintenir les surface et volume maxima. Deux types de construction rendus plus faciles par l'encombrement réduit des ressorts élastomères, font l'objet du brevet ci-dessous : 10) Souplage de 2 wagons à 2 essieux Ce couplage est particulièrement intéressant dans les deux cas, suivants a) quand on veut disposer d'un véhicule de grande longueur avec la pleine utilisation du gabarit. C'est, par exemple le cas des wagons porte-autos, pour lesquels le gabarit permet le chargement des petites voitures en double file , ce que le wagon à bogie de grande longueur ne peut faire. b) quand on veut utiliser dans des conditions normales des wagons présentant des difficultés à l'inscription dans les courbes mini males prescrites par les règlements internationaux. En effet, les essais effectués depuis 1960 sur des wagons munis de ltrottege Automatique, ont montré l'importance du porte-à-faux, c'est-a-dire la distance entre l'extrémité du wagon et l'essieu. Ce porte-à-faux est d'ailleurs aussi gênant pour les wagons à bogies que pour les 2 essieux, et il y donc un grand intérêt à le réduire ; ceci est d'une particulière importance pour le matériel existant susceptible de recevoir encore l'A.A, mais dont la construction initiale ne s'y prête que fort peu. Ces deux considérations réunies amènent à assembler 2 wagons à 2 essieux pour atteindre la longueur demandée, tout en disposant le couplage pour réduire ar: même temps les porte-à-faux. Or, l'expérience basée sur des constructions antérieures de couplages, a fait apparaître l'importance du mode de jonction des deux éléments de wagon Principe du couplage Le mode d'attelage traditionnel comprenant crochet et manille avec tancn, latéraux, aggrave tous les défauts d'inscription en courbe, tout particulè- rement dans les opérations de refoulement, les tampons intérieurs étant fortement comprimés alors que les extérieurs ne sont plus en contact. D'oui effort de pousse exercée dans des conditions les plus défavorables, causant une marche " en crabe " et des efforts excessifs sur le rail extérieur. Si, au contraire l'effet des composants transversales se trouve atteniié par une consistance symétrique de l'attelage au niveau des tampons, les efforts nocifs en poussées seront atténués. Or, l'application de l'A.A. comporte l'usage d'un tampon central, généralement lourd et encombrant, la préférence paraissant nettement en faveur des amortisseurs élastomères, dont le plus connu est le système Jarret, beaucoup plus facile à loger et à manipuler. Ce type de tampon peut assurer une élasticité en traction comme en compression, de sorte que si l'on dispose de deux barres d'attelage, repère g et 2 (fig.la et b, planche 1), au droit des tampon s, avec une capacité élastique correspondant à l'obliquité en courbe des traverses de tête, on obtiens un contact mieux équilibré des châssis de wagon , susceptible d'améliorer la tenue en courbe, notamment au refoulement. Les figures la et lb représentent ce montage très simple. Construction Le montage ci-dessus s'appliquant à n'importe quelle construction neuve, l'intérêt se reporte alors sur la transformation des wagons existants, toujours dans le cadre de la réduction de porte-à-faux. Pour préciser la méthode, l'un des cas typiques est le porte-auto d'empattement 9m. et de porte-S-aux 3 m,SO (figure 2 oA l'on voit 2 wagons attelés) La réforme de ces wagons est actuellement envisagée pour les raisons indiquées précédemment. L'une des solutions prévues consiste à les transftrmer en wagons à 3 essieux, ce qui correspond au diagramme figure 3, actuel pour ces wagons dont la longueur utile est ainsi de 25m., l'ensemble restant frappé néanmoins par les défauts inHérents à ce type de wagon que leur construction place au mieux à la limite de l'admissibilité. Or, en reprenant la figure 2, il suffit de réduire les porte-à-faux intérieurs en sectionnant les chassies et de jonctionner les deux élèments selon figure 4 planche 2, et en appliquant la liaison médiane des figures la et lb. Dans ce cas, les porte-à-faux extérieurs restent -identiques, donc nocifs ; mais la longueur utile reste supérieure aux wagons à 3 essieux (28m. au lieu de 25). Mais il existe deux autres solutions plus favorables ; a) ou bien l'empattement de 9m. resteligatoire et il faut alors décaler les deux essieux de chaque élèment vers l'extérieur (selon figure 5 de la planche II). Dans ce cas, le porte-à-faux extérieur est réduit de 3,6 à 2A8m., ce qui correspond à une longutur utile de 29 m. b) ou bien l'empattement peut atteindre 10 m. ou plus, et dans ce cas, seuls les 2 essieux extérieurs sont à déplacés, les châssis subissant la ré duction minimale. La longueur utile passe alors de 29,40m, c'est-à-dire toujours supérieure à celle des wagons 3 essieux. (figure 6, planche II). Il est à remarquer que dans tous les cas, on élimine 50% des dispositifs de manoeuvre aux abouts, assez complexes sur les porte-autos, et surtout le dos d'âne au droit de l'attelage médian, qui n'est plus soumis à la cote internationale (partie représentée cerclée et hachurée de la figure 2 planche I). Il convient d'ajouter que si l'écartement des essieux centraux reste admis à 5,4m.-, la longueur utile atteint 32 m. comme indiqué sur la figure 6 de la planche Il 20/ Extension du procédé à l'attelage normal On peut supposer que dans le cas d'un couplage, la résistance médiane à la marche en courbe, sera de nature à améliorer la tenue en courbe de l'en semble, grâce à l'équilibrage des barres d'attelage, mais ceci amène à étendre le procédé à n'importe quel type d'attelage mobile, qu'il soit à tampons latéraux ou à attelage central, et quelque soit aussi le type de wagon, à essieux ou a bogies. Principe. Le principe comporte également l'emploi de deux barres d'accouplement élastomère (repères 1 et 2, figure 7 de la planche III), mais fixées d1un cté au châssis au plus près de l'essieu et de l'autre, incorporées aux tampons qui deviennent secs, se bornant à transmettre 11 effort à élasto mère, directement ou par l'intermédiaire d'un tube de poussée. Construction. Mais ce principe se double d'une disposition importante et nouvelle con sistant à placer les tampons latéraux, non plus sur la traverse de tête du châssis (rep.3 figure 7), laquelle en épouse toutes les inclinaisons- faucheuses, mais sur une fausse traverse (rep.4), qui peut prendre une certaine inclinaison, c'est-A-dire tendre à se placer perpendiculaireeent à l'effort de traction ou de pousse (rep.T et C. figure 7), Il a été présenté antérieurement certains blocs sitalliques triangulaires destinés à passer du type d'attelage à tampons latéraux à l'A.Aw A titre d'exemple, il est représenté rep.7 planche III un bloc de ce genre, mais il n'est plus fixé à la traverse de tête, et repose seulement sur elle, étant susceptible d'un mouvement longitudinal correspondant à la traction et à la compression, en même temps qu'une inclinaison en conformité avec celle des efforts longitudinaux.Sur la figure 7, la position traction est indiquée en éléments, la position compression en traits mixtes, il convient de nemarquer aussi que le poinçon de la piece triangulaire est disposé dans le modèle représenté, mais non limitatif1pour recevoir le tampon central de l'A.A. après démontage des tampons latéraux, Dans le cas proposé, ce poinçon sert à deux fins :: - sans attelage automatique, il reçoit le dispositif de traction rep.5 de la meme figure 7 - avec A.A. il reçoit le pied d'articulation, mais carme les barres d'at telage élastiques sont déjà en place, le passage d'un type d'attelage à l'autre est ainsi des plus simples, et dans le temps, présente l'a vantage de se faire en deux phases sans liaison obligatoire. Fonctionnement La faculté des barres d'élastomère d'assurer un rappel dans les deux sens, permet ainsi un équilibrage en courbe de l'attelage, devant assurer un meilleur centrage des wagons, en évitant au maximum les frottements excessifs sur les rails extérieurs ou intérieurs. En cas de mise en place de lA.A., le fonctionnement reste le même, l'effort recu au centre du bloc mobile étant transmis aux barres latérales et reporté encore au droit ou très à proximité des essieux, ce qu a pour conséquence de ne plus amplifier, ou fort peu, les composantes transversales des efforts, ce qui paraît de nature à améliorer fortement le comportement en courbe des wagons 2 essieux, du type classique ou des couplages . Ce mode de transmission des efforts peut s'appliquer également aux wagons à bogies. REVENDICATIONS 1/ La construction proposée se rapporte à l'accouplement de 2 wagons ou de 2 élèments de wagons articulés, caractérisé par l'emploi de barres d'accou plement élastique, par exemple en élastomère, et destinées à éviter une dissymétrie dans la transmission des efforts, notamment dans les courbes. 2/ Selon rev.1, et en raison de la réversibilité de 11 élasticité en traction et compression, la disposition permet d'accoupler deux élèments de wagons articulés avec un minimum d'encombrement en longueur et en poids. 3/ L'extension du procédé selon rev.1 amène la conception d'un mode d'atelage mobile semblable pour n'importe quel type de wagon, en plaçant les tampons latéraux, non plus directement sur la traverse de tête, mais sur un joug triangulé et flottant, reposant sur deux points et sans axe d'articulation. Ce joug est relié au châssis par deux barres élastiques fixées, d'une part au plus près des essieux et, d'autre part, sur les tampons secs eux-nêmes liés au joug 4/ La caractéristique découlant de la rev.3 etla possibilité de transmettre les efforts au chassis au niveau des essieux, ce qui élimine pratiquemment leur amplification, et de remplacer l'obliquité en courbe des efforts de traction et de pousse, par une transmission améliorée dde à la tendance du joug à s'incliner normalement à ces efforts, dont la non axialité dé termine des efforts transversaux importants, notamment lorsqu'ils sont exercés, comme actuellement à l'extrémité des véhicules. 5/ La construction caractérisée par la rev.3 devient ainsi non limitative aux wagons à essieux, étant donné que ses avantages sont également appliquables aux wagons à bogies ; leur porte-à-faux a, en effet, été réduit et il devient alors possible de rapprocher au mieux le point d'attache sur le châssis des barres d'attelage au plus près des pivots des bogies. 6/ Selon les revendications 1,2 et 3, il existe une caractéristique commune co nsistant à rapprocher le plus possible de l'essieu ou du pivot de bogie le point de fixation des barres élastiques transmettant les efforts.