Brevet FR2378661A1 — publié le 19780825

L'invention a pour objet un système de maintien d'un véhicule articulé lors des passages en courbe et s'applique specialement aux wagons articulés à trois essieux utilisés pour le transport des automobiles. Dans les applications tel que le transport des automobiles, les wagons utilisés pour ce transport sont assez peu chargés. On a ainsi été amené à augmenter la longueur de chaque wagon en utilisant des wagons à trois essieux composés de deux demi-chtssis dont les extrémités adjacentes sont reliées entre elles par une articulation et reposent sur un essieu maintenu par des moyens quelconques selon labissectrice de l'angle formé par les axes longitu finaux des deux demi-châssisO On obtient ainsi un wagon plus long dont l'articulation permet l'inscription en courbe0 Bien entendu, les extrémités opposées des deux demichaAssis sont munis d'organes d'attelage et de tamponnement avec les autres wagons0 Généralement, l'articulation entre les deux demi-châssis est libre, les extrémités articulées reposant sur un faux châssis appelé truck par l'intermédiaire d'appuisglissanqui opposertune faible résistance à la variation de l'angle formé par les axes longitudinaux des deux demi-châssis de façon à permettre l'inscription en courbe du wagon. L'articulation est prévue pour transmettre les efforts de traction ou de freinage qui sont appliqués sur les extrd- mités d'attelage et de tamponnement.Les efforts de traotion tendent à ouvrir l'angle formé par les axes des demi-chassis et provoquent donc sur l'articulation une réaction dirigée vers le centre de la courbe et qui est encaissé par les rails, Dans cette direction, cette réaction n'a pas de graves inconvénients; Eu revanche, les efforts de tamponnement et de freinage qui sont d'ailleurs généralement plus brutaux et qui tendent à refermer l'angle formé par les axes des demi-châssis provoquent sur l'articulation une réaction centrifuge qui est encaissée par les rails mais qui, en cas de freinage particulièrement brutal risquerait de provoquer un déraillement de l'essieu intermédiaire ; d'autre part, ces réactions transversales peuvent à la longue amener un ripage latéral des rails. Pour remédier à ces inconvénients, la société déposante a déjà mis au point divers dispositifs qui ont fait l'objet de brevets d'invention, et notamment la demande de brevet 75/08 608 déposée le 19 Mars 1975e Dans cette demande de brevet, on décrit un dispositif de maintien en courbe qui se compose essentiellement de dispositifs de liaison à longueur variable entre les extrémités adjacentes des deux demi-chEssis, tel que des bielles ou des vérins placés de part et d'autre de l'articulation, et d'un moyen de blocage des variations de longueur de ces bielles bloqué par un organe de détection d'un rapprochement des extrémités d'attelage du wagon articulé avec les wagons voisins lorsque ce rapprochement dépasse le dé battement normal, lors d'un passage en courbe sans freinage, de l'organe de tamponnement intérieur à la courbe.Il en résulte un blocage de l'angle formé par les axes des deux demi-ehâssis mais ce blocage risque d'entre trop brutal dans certains cas. L'invention a pour objet un dispositif de maintien en courbe permettant de donner une certaine rigidité aux wagons articulés sans, cependant, amener un blocage total de l'angle formé par les demi-chssis0 Le système de maintien selon l'invention comprend un moyen élastique de résistance à la variation en courbe de l'angle formé par les axes longitudinaux des deux demi-ehtssis un organe de détection du rapprochement des deux extrémités d'attelage des deux demi- châssis avec les wagons voisins, et un moyen de mise en tension progressive du moyen élastique de résistance aux variations de l'anglet commande par l'organe de détection du rapprochement, proportionnellement audit rapprochement0 Dans un mode de réalisation préférentiel, le moyen élastique de résistance aux variations de l'angle comprend, de chaque cOté de l'axe longitudinal du lagon en alignement, une lame flexible parallèle audit axe et deux butées d1 appui transversal chacune sur une extrémité de ladite lame, disposées symétriquement chacune sur un demi-châssisO L'invention va maintenant etre décrite en se référant à un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple, et représenté sur les dessins annexées0 La figure 1 représente le wagon articulé en alignement, la figure 1 a: dans un passage en traction, la figure lb dans un passage en compression. La figure 2 représente le wagon dans un passage en courbe, la figure 2a en traction, la figure 2b en compression. La figure 3 est une vue de détail du mode de réalisation du dispositif de maintien en courbe. Sur la figure 1, on a représenté le wagon en alignement. Le wagon articulé se compose de deux demi-châssis 1 et 2 dont les axes longitudinaux 10 et 20 sont alignes et passent par le centre d'une articulation 3 non représentée -reliant les extrémités adjacentes 11 et 21. Les extrémités opposées 12 et 22 sont munies d'organes d'attelage non représentés et de tampons 4. Le wagon repose sur trois essieux, deux essieux 51-52 étant placés à proximité de chaque extrémité d'attelage 12,22, et un essieu intermédiaire 53 étant monté sur un faux châssis 5 sur lequel reposent les deux extrémités attelées 11 et 21 par l'intermédiaire d'appuis glissants. Cette disposition classique n'est pas représentée en détail. De chaque côté du faux châssis 5 sont montées deux paires de ressorts à lame 61 et 62, chacun d'un côté de l'articulation 3, lesdits ressorts étant au repos parallèles à l'axe longitudinal du faux châssis 5t qui est aligné avec les axes des deux demi-chssîs lorsque le wagon est en alignement, et qui constitue la bissectrice extérieure de l'an- gle formé par les axes des deux demi-chassis lors d'un passage en courbe, le faux châssis étant muni de moyens classiques de maintien de l'essieu selon la bissectrice intérieure de cet angle.Les ressorts à lame s'étendent sous les deux extrémités Il et 21 des deux demi- chassies 1 et 2 et chaque extrémité d'un ressort à lame se trouve, dans la position représentée sur la figure la, à proximité d'un sabot placé vers l'intérieur du châssis entre la lame et l'ase longitudinal. Ainsi, chaque extrémité Il ou 21 d'un demi-châssis est munie de deux sabots 7 disposés symétriquement de part et d'autre de l'axe longitudinal du demi-châssis à proximité des extrémités des deux ressorts à lame, respectivement 61,62. D'autre part, chaque sabot 7 est monté coulissant le long d'une surface verticale d'appui 70 et parallèle à l'axe longitudinal du demi-hâssis comme on l'a représenté plus en détail sur la figure 3. Du côté de la lame élastique, chaque sabot 7 est muni d'une face d'appui 71 inclinée par rapport à la surface de coulissement 70, chaque sabot 7 a ainsi la forme d'un coin qui, par coulissement longitudinal le long de la surface 70, vient s'interposer entre cette surface d'appui et le ressort à lame et écarte progressivement l'extrémité du ressort vers l'extérieur0 Comme on l'a représenté sur la figure 3, l'extrémité du ressort peut avantageusement être munie d'un galet 65 d'appui sur la face inclinée 71. Selon une disposition de la présente invention, le déplacement longitudinal du sabot est proportionnel au dépassement du rapprochement normal en courbe des extrémités d'attelage correspondantes. Â cet effet, chaque extrémité d'attelage est munie d'un organe de détection du rapprochement du wagon voisin Selon une disposition déjà décrite dans la demande de brevet précédente 75/08 608, l'organe de détection du rapprochement des wagons voisins se compose d'une tige 8 associée à chaque tampon 4 et monté coulissante le long d'une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal et à proximité de l'axe du tampon, de telle sorte que l'extrémité de la tige 8 vienne se placer derrière le plateau du tampon, à une certaine distance de celui-ci. L'écart entre l'extrémité de la tige et le plateau du tampon 4 est tel que la tige n'est pas Déplacée lorsque les wagons voisins se rapprochent d'une façon normale dans un passage en courbe en traction.En revanches lorsque le rapprochement des extrémités d'attelage dépasse le débats tement normal en courbe, par exemple en cas de freinage, le plateau du tampon 4 s' appuie sur la tige 8 et fait coulisser celle-ci vers l'intérieur du demi-chEssisO Cet effort de poussée est transmis au sabot 7 placé sur le mtme demi-chssis et du radme côté de l'axe lon- gitudinal par un système de transmission d'effort qui, dans l'exemple représenté est un système articulé se composant d'un levier 81 monté pivotant autour d'un axe vertical et dont un bras est articulé sur l'extrémité de la tige 8, l'autre bras étant articulé sur une barre de traction 82 disposéele long du côté du dPmi-::htssis et dont l'antre extrémité est articulée sur un levier 83 monté pivotant autour d'un axe vertical et dont l'autre bras est articulé à l'ex- trémité d'une tige 84 de commande du coulissement du sabot. On a indiqué que sur la figure la, le wagon est en alignement et en traction. Dans ce cas, les extrémités des tiges 8 sont légèrement écartées du plateau du tampon correspondant et les sabots 7 sont également écartés vers l'intérieur du demi-châssis de telle sorte que les extrémités des ressorts à lame sont libres, Un moyen élastique tel quXun ressort peut ramener-les sabots vers l'intérieur lorsqulil nty a pas de poussée sur les tampons.LOrsque, étant en alignement, les wagons voisins se rapprochent de façon normale,par exemple à la suite d'un léger tamponnement, les tiges 8 restent en place en raison de l'espace existant à vide entre leur extrémité et le plateau du tampon correspondante Lorsque le train freine, un effort de compression est appliqué sur les quatre tampons 4 placés aux extrémités d'attelage du -wagon, celui-ci étant en alignement comme on l'a représenté sur la figure lb. Dans ce cas, les quatre sabots 7 se déplacent longitudidinalement vers l'articulation 3 d'une distance correspondant à lenfoncement des tampons, et ils écartent les extrémités des lames 61 et 62. Celles-ci sont soumises à quatre efforts égaux et opposés deux à deux, et l'effort résultant exercé sur le truck 5 est donc nule La flexion des lames ajoute seulement son effet d'amortissement à celui exercé par les tampons. Lorsque le train passe dans une courbe et se trouve en traction comme on l'a représenté sur la figure 2a, les tampons placés vers l'extérieur de la courbe s1 écartent des tampons des wagons voisins alors que les tampons placés vers l'intérieur de la courbe se rapprochent et sont comprimés sur une distance égale au débattement normal qui correspond, comme on l'a dit, à l'écart existant entre l'extrémité de la tige 8 et le plateau du tampon.De la sorte, tant que le rapprochement est normal, le plateau siens seulement presque au contact de la tige, sans déplacer celle-ci. Le sabot correspondant n'est donc pas déplacé0 Lorsque le train se trouve en courbe et est freiné, comme on l'a représenté sur la figure 2b, les tampons 4 placés vers l'intérieur de la courbe subissent un effort de compression et déplacent alors la tige 8 correspondante, vers l'intérieur du châssis. Grice au mécanisme de renvoi 81, 82, 83, ce déplacement de la tige est transformé en un déplacement proportionnel du sabot 7 correspondant. Les deux tampons placés au deux extrémités 12 et 22 des deux demi chassies vers l'intérieur de la courbe sont soumis à des efforts de compression égaux et commandent donc des déplacements égaux des sabots 7 correspondants. Bien entendu, les sabots placés vers l'exté- rieur de la courbe ne bougent pas et d'ailleurs les extrémités de la lame 62 correspondante s'écartent, du côté extérieur, des faces d'appui des sabots. En revanche, vers l'intérieur de la courbe, la lame 61 est fléchie et il en résulte sur le truck un effort dirigé vers le centre de la courbe et exerçant ainsi la contre-réaction souhaitée qui s'oppose à l'effort centrifuge s'exerçant sur l'articulation. On remarquera que la flexion de la lame, et par conséquent l'intensité de l'effort centripète de contre-réaction dépendent à la fois de l'effort de compression appliqué sur les tampons et du rayon de la courbe. En effet, même si l'effort de freinage est faible et ne commande qutun léger déplacement des sabots intérieurs, ra flexion de la lame sera plus forte dans une courbe de faible rayon. De la mdme façon, si le train subit un effort de compression important en alignement, les sabots sont déplacés comme on l'a représenté sur la figure lb et augmentent la rigidité de l'articu- lation, proportionnellement à lteffort de compression. Lorsque le wagon passe dans une courbe la lame placée vers l'intérieur de la courbe est déjà fléchie et oppose donc une réaction plus forte à la fermeture de l'angle formé par les axes des demi-chtssis. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui viens d'tire décrit, et qui pourrait faire l'objet de nombreuses variantes en utilisant notamment des moyens équivalents. Ctest ainsi par exemple que la commande du coulissement de chaque sabot par le tampon correspondant pourrait se faire de façon hydraulique, l'organe de détection du rapprochement serait alors un vérin dont la tige serait placée derrière le plateau du tampon et la chambre reliée à la chambre d'un vérin de commande du coulissement du sabot0 Tout délacement du vérin de détection du rapprochement provoquerait un déplaeemeelt équivalent du vérin de commande du sabot. Dtautre part, il est facile de réguler le déplacement du sabot en fonction de la rigidité du ressort à lame pour obtenir la contre-réaction désirée. Le déplacement du sabot est en effet proportionnel au déplacement de l'organe de détection et le rapport de proportionnalité peut eAtre réglé très simplement en agissant sur les longueurs des bras des leviers 81 et 83 ou sur les sections des vérins dans la solution hydraulique. REVESDIAADIONS 1.- Système de maintien en courbe d'un wagon articulé comprenant au moins deux demi-chssis dont les extrémités adjacentes sont reliées entre elles par une articulation et dont les extrémités opposées sont munies d'organes d'attelage et de tamponnement, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen élastique de résistance à la variation en courbe de l'angle formé par les axes longitudinaux des deux demi-châssis, un organe de détection du rapprochement des extrémités attelage du wagon avec les wagons voisins et un moyen de mise en tension progressive du moyen élastique de ré sistance, commandé par l'organe de détection du rapprochement proportionnellement audit rapprochement. 2.- Système de maintien selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen élastique de résistance comprend, de chaque côté de l'axe longitudinal du wagon en alignement, une lame flexible parallèle audit axe et deux butées d'appui transversal sur les deux extrémités de ladite lame, disposées symétriquement chacune sur un demi-châssise 3.- Système de maintien selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les deux lames flexibles sont placées sur un faux-chssis sur lequel reposent les extrémités articulées des wagons, les lames étant disposées symétriquement et parallèlement à l'axe longitudinal du faux-chssis, les organes d1 appui étant placés sur les demi-chassis correspondants. 4.- Système de maintien selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que chaque butée d'appui est montée coulissante sur le demi-chfissis parallèlement à la lame élastique et que le moyen de mise en tension progressive comprend un dispositif de commande du coulissement de la butée parallèlement à la lame à partir d'une position écartée de la lame vers le centre de celleci proportionnellement au rapprochement des extrémités d'attelage. 5.- Système de maintien selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chaque butée d'appui est constituée d'un coin d'écartement transversal progressif de ltex- trémité de la lame par déplacement le long de celle-ci. 6.- Système de maintien selon la revendication 5, caractérisé par le fait que chaque coin d'appui est monté coulissant parallèlement à 1' axe longitudinal du demi-chEssis correspondant et est relié à l'organe de détection du rapprochement placé sur le mUme demi-châssis et du meme c8té de l'axe longitudinal par un système de transmission d'efforts déterminant un déplacement du coin proportionnel au rapprochement détecté. 7.- Système de maintien selon la revendication 6, caractérisé par le fait que, ltorgane de détection du rapprochement comprenant une tige associée à chaque tampon et susceptible de coulisser en fonction de l'enfoncement du tampon, le système de transmission d'effort est constitué de deux leviers articulés l'un sur la tige de détection l'autre sur une tige de poussée de la butée d'appui correspondante, les deux leviers étant reliés entre eux par une barre de liaison s'étendant le long du c8té du demi-chtssis.