Brevet FR2464836A1 — publié le 19810320

La présente invention concerne un système de roulement sur voie ferrée, pour un véhicule routier tel qu'un camion-grue. L'invention vise également un véhicule routier équipé du système en question. Les véhicules routiers ainsi équipés sont transformables, pour pouvoir rouler sur les rails d'une voie ferrée, au moyen d'éléments extensibles montés à l'avant et à l'arrière pour porter et guider le véhicule sur les rails, tout en conservant l'effet propulsif des roues à pneumatiques du véhicule, pour déplacer celui-ci et l'amener à l'endroit voulu. On utilise principalement de tels véhicules pour intervenir à l'endroit d'un déraillement, mais ces véhicules sont également utiles pour d'autres opérations de construction et d'entretien de matériel ferroviaire et de voies ferrées. Par exemple, dans le cas d'un déraillement, on amène par la route le camion-grue à proximité de l'endroit de l'accident, et on met le camion-grue en position sur les rails de la voie où a eu lieu l'accident, ou à proximité immédiate de la voie, pour relever et remettre sur les rails les voitures ou wagons qui ont déraillé. Ces manoeuvres s'effectuent au moyen de la grue à flèche pivotante montée sur le châssis du camion-grue. Le conducteur du camion-grue ainsi monté sur rails peut opérer comme grutier dans la cabine de la grue, pour actionner les commandes servant à dresser la flèche de la grue, à l'abaisser et à la faire pivoter, pour relever et remettre sur leurs rails la voiture ou le wagon qui a déraillé. Les grues ferroviaires montées sur camions routiers sont donc des matériels offrant des possibilités variées, et qu'il s'agit de mettre en oeuvre correctement aussi bien sur route que sur voie ferrée, à la fois pour conduire le véhicule et pour manoeuvrer la flèche et le système de levage. I1 faut donc que de tels véhicules soient à même de résister correctement aux conditions sévères rencontrées au cours des convoyages et des manoeuvres de la grue. L'une des principales difficultés rencontrées avec les grues ferroviaires montées sur des camions routiers concerne le fonctionnrnent et l'utilisation des éléments extensibles du système de roulement sur voie ferrée. Les éléments actuellement connus sont relativement complexes et d'un emploi limité. En particulier, ces élé- ments connus comportent des mécanismes d'actionnement qui ne permettent pas d'assurér une nouvelle répartition appropriée des charges en position d'extension des éléments précités, ni d'encaisser correctement les chocs pouvant survenir au cours des déplacements du véhicule, et dans diverses positions sur rails ou sur le sol. Le but de l'invention est donc de permettre de réaliser un système perfectionné de roulement sur voie ferrée du genre en question, avec lequel on évite les inconvénients et difficultés que l'on vient d'exposer. Selon l'invention, le système de roulement sur voie ferrée pour un véhicule routier tel qu'un camion-grue est caractérisé en ce qu'il comporte un certain nombre d'éléments extensibles ayant chacun un boîtier qui pré- sente un couvercle, un fond et une paroi latérale ; chaque boîtier est adapté à être fixé au châssis du véhicule précité, et se trouve associé à un vérin à fluide sous pression dont le corps traverse le couvercle et le fond du boîtier ; dans celui-ci le corps du vérin est entouré par un ressort de compression ; le corps du vérin contient un piston, dont l'extrémité inferieure porte une paire de roues à boudin montées rotativement et adaptées à rouler sur la voie ferrée ; le corps du vérin porte une saillie extérieure contenue dans le boîtier et associée au fond de celui-ci, pour limiter vers le bas le mouvement du corps du vérin ; le ressort de compression est monté dans le boîtier en un état relativement détendu, entre la saillie du vérin et le couvercle du boîtier. Ainsi, un mouvement d'extension du piston du vérin permet d'abaisser d'une distance prédéterminée la paire associée de roues à boudin, pour mettre les roues en prise sur la voie ferrée. Et la déformation élastique du ressort de compression monté entre la saillie du corps du vérin et le couvercle du boîtier permet d'encaisser les efforts de suspension du châssis du véhicule. Le système de roulement sur voie ferrée conforme à l'invention permet d'équiper divers véhicules routiers pour les utiliser sur rails, notamment des camions-grues-, des engins de sablage pour décaper les rails, ou des-véhicules spéciaux pour changer les traverses des voies. Les éléments extensibles prévus par l'invention pour réaliser le système de roulement précité permettent d'effectuer facilement une nouvelle répartition des charges en position d'extension de ces éléments, et d'absorbeur en outre les chocs qui peuvent se produire au cours des déplacements des véhicules ainsi équipés, dans diverses positions de ces véhicules sur rails ou sur le sol. D'autres particularités et avantages de l'inven- tion ressortiront encore de la description d'un mode de réalisation préféré, présenté ci-après à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 est une vue latérale en élévation d'une grue ferroviaire montée sur plate-forme routière, et munie d'un système de roulement sur voie ferrée conforme à l'invention - la figure 2, analogue à la figure 1, représente la grue transformable, en position de convoyage sur une voie ferrée - la figure 3 est une vue latérale en élévation d'un élément du système de roulement sur voie ferrée de la grue des figures 1 et 2, avec une indication schématique en traits interrompus, représentant l'élément précité en position d'extension ; et - la figure 4, analogue à la figure 3, représente le même élément du système de roulement en appui sur un rail d'une voie ferrée. On décrit ci-après un système de roulement sur voie ferrée associé à une grue routière à plate-forme, pour monter celle-ci sur une voie ferrée, mais il est entendu que le système conforme à l'invention peut aussi être avantageusement utilisé également sur voie ferrée pour d'autres véhicules routiers, et notamment des véhicules spécialisés servant à sabler, à changer les rails et les traverses, lorsqu'il est utile de munir ces véhicules de systèmes de roulement à transformation pouvant être mis en position d'extension pour rouler sur voie ferrée. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, la grue 10 à plateforme routière utilisable sur voie ferrée comporte à l'extrémité avant une cabine 12 pour la conduite sur route, et à l'extrémité arrière une autre cabine 14 pour manoeuvrer la grue. La cabine 12 du conducteur sur route est montée au-dessus du train de roulement à pneumatiques avant 16, tandis -que la cabine du gruttier 14 est montée au-dessus du train de roulement à pneumatiques arrière 18. La cabine du conducteur 12 et la cabine du grutier 14 sont reliées par la structure du véhicule, qui comporte à l'avant un châssis de camion 22 et à l'arrière un châssis 24 servant d'assise à la grue. Comme on le voit, le niveau du châssis du camion 22 est plus bas que celui du châssis 24 de la grue, et les deux châssis sont raccordés par un élément intermédiaire oblique 26. I1 y a plusieurs raisons pour adopter une telle disposition, notamment l'obligation d'abaisser autant que possible la flèche de la grue en position de convoyage sur route (figure 1), tout en réservant la possibilité de soulever au-dessus des rails de la voie ferrée la cabine du conducteur 12, lechâssis avant 22, et les pneumatiques 16 (figure 2), pour les déplacements ferroviaires de la grue 10. Pour soulever ainsi la cabine du conducteur 12, le châssis 22 et les pneumatiques 16, formant la partie avant de la grue 10, on utilise les éléments 30, 32, d'un système de roulement sur voie ferrée, montés à cet effet sur le châssis 24 de la grue. Pour faire circuler la grue 10 sur route, on met en position d'effacement les éléments avant et arrière 30 et 32 du système de roulement sur voie ferrée, pour faire reposer le véhicule sur ses pneumatiques avant et arrière 16, 18. On amène ainsi le véhicule à l'emplacement voulu près d'une voie ferrée, et on conduit le véhicule directement sur les rails et le long de ceux-ci. On abaisse alors les éléments avant et arrière 30, 32, de roulement sur voie ferrée, pour soulever la cabine du conducteur 12, le châssis du camion 22 et les pneumatiques avant 16, au-dessus des rails de la voie ferrée.Ainsi, les éléments 30, 32, de roulement sur voie ferrée peuvent guider le véhicule-grue 10 sur les rails de la voie ferrée, tandis que les pneumatiques internes (non représentés) des roues jumelées à pneumatiques arrière 18 s'engagent entre les rails de la voie et viennent porter contre ceux-ci. Ceci permet d'assurer le déplacement sur voie ferrée du véhicule-grue 10, au moyen des roues à pneumatiques arrière 18 entraînés par le moteur du véhicule. De cette manière, on peut amener la grue 10 par voie ferrée à un emplacement voulu, tel que par exemple le lieu de déraillement d'un train, ou le chantier d'une voie en construction ou en réparation, pour y utiliser la flèche 28 afin de soulever et de remettre en place, par exemple, des voitures sorties des rails. La superstructure 28 de la grue comporte une flèche 34 articulée à la base de la cabine du grutier 14, et pouvant se dresser et s'abaisser en tournant par ailleurs autour d'un axe vertical avec la cabine 14 par rapport au châssis 24 de la grue. La volée 34 comporte une partie interne 36 et une partie externe 38. La partie interne 36 est articulée à la base de la cabine 14, tandis que la partie externe 38 est soutenue dans une position angulaire appropriée, par des câbles 40 de soulèvement de la flèche. Ces câbles sont mouflés dans des poulies associées 42, dont l'une est située du côté extérieur et fixee a un tirant 44 attaché au corps d'une poulie de renvoi 46 montée au bout de la partie extérieure 38 de la flèche. Dans la poulie 46 passe un câble de levage 48, qui passe ensuite dans une poulie de levage 50 associée à un crochet 52.En position de repos, le crochet 52 est retenu par une chape fixe 54, montée à l'extrémité avant du châssis 22 du camion (figures 1 et 2). On va maintenant décrire les éléments 30, 32, du système de roulement sur voie ferrée (figure 3), pour exposer les perfectionnements apportés à ces éléments, conformément à l'invention. On précise qu'en dehors de la longueur de la course de ces éléments mobiles, le mode de construction et le fonctionnement des éléments avant et arrière 30 et 32 du système de roulement sur voie ferrée sont identiques. C'est pourquoi on a seulement représenté sur la figure 3 un seul de ces léments à titre d'exemple. L'élément avant 30 du système de roulement sur voie ferrée du véhicule-grue 10 est prévu pour fonctionner avec une course supérieure à celle de l'élément arrière 32 dans son mouvement d'extension, afin de soulever les pneumatiques avant 16 du véhicule-grue au-dessus du niveau des rails de la voie ferrée. Au cours de ce mouvement, le poids de l'ensemble tend à se déplacer vers l'arrière du véhicule-grue 10. Mais les éléments avant et arrière 30 et 32 du système de roulement sur voie ferrée encaissent et répartissent la charge correspondante dans la partie arrière du véhicule-grue 10, comme on l'expose ci-après. L'ensemble 60 représenté par les figures 3 et 4 correspond à chacun des éléments avant et arrière 30, 32 du système de roulement sur voie ferrée, qui ne diffèrent que par leur longueur de course, comme déjà indique. L'ensemble 60 comprend un boltier 62, qui porte des plaques de fixation 64 pour monter les éléments d système de roulement sur voie ferrée sur le châssis du véhicule-grue en des endroits appropriés, tels que représentés par exemple sur les figures 1 et 2. L boîtier 62 comporte un couvercle 66, un fond 68, et une paroi latérale 70. Dans le boîtier 62 est monté un vérin 72 à fluide sous pression, associé à un ressort de compression 74 qui entoure le vérin 72 dans le boîtier 62. Le vérin 72 comporte I un-corps 76 et un piston 78. Le corps 76 du vérin 72 à flu4:e sous pression est monté dans des trous alignés et exactement ajustés du couvercle 66 et du fond 68 du boîtier 62, où le corps précité se trouve guidé pour pouvoir cou zsser sensiblement à la verticale. Le mouvement précité du c w 76 du vérin à fluide sous pression 72 est limité vers lé3 aut par le ressort de compression 74, monté entre le couvercle 66 du boîtier 62 et une collerette 80 fixée t extérieurement au corps 76 du vérin 72. En position de repos, la collerette 80 repose normalement sur le fond 68 du boîtier 62.Le corps 76 du vérin ne subit aucun déplacement tant que le ressort de compression 74 n'est pas déformé, comme schématisé en traits interrompus sur la figure 3. Ainsi qu'on l'expose plus loin, lorsque le corps 76 du vérin se déplace, il se trouve guidé sensiblement à la verticale par l'ajustage prévu entre la bordure périphérique de la collerette 80 et la paroi latérale 70, ainsi que par l'alignement et l'ajustage des trous du couvercle 66 et du fond 68 du boîtier 62. Les ajustages précités assurent également un mouvement sensiblement à la verticale du piston 78, monté coulissant dans le corps 76 du vérin 72. Ainsi, lorsqu'on envoie du fluide sous pression dans le vérin 72, on commande un abaissement du piston 78 qui porte à son extrémité inférieure une paire de roues à gorge 82, 84, ou roues à bride, montée rotativement sur des flasques 86. Sur la figure 3, on a représenté l'élément 60 de roulement sur voie ferrée en position de retrait, tandis que la figure 4 montre en position d'extension le piston 78 du vérin 72, servant à mettre en position de roulement sur chaque rail de la voie ferrée les roues 82, 84. Pour l'utilisation du véhicule-grue conforme à l'invention, les éléments avant et arrière 30, 32, du système de roulement sur voie ferrée (figures 1 et 2), quoique fonctionnant éventuellement avec des courses différentes, permettent ainsi de mettre les roues à gorge associées en position de roulement sur les rails de la voie ferrée, tout en soulevant au-dessus des rails au moins les roues a pneumatiques. situées a l'avant du véhicule. Le mode de construction et le fonctionnement de l'élément 60 du système de roulement sur voie ferrée permettent également d'assurer une nouvelle répartition des charges sur les roues, lorsque les éléments du système précité sont en position d'extension et en appui sur les rails de la voie. Lorsque le piston 78 se trouve en butée, en position d'extension complète, un mouvement des roues 82, 84, par rapport au véhicule n'est possible quten déformant le ressort de compression 74, monté entre la collerette 80 solidaire du corps 76 du vérin 72 et le couvercle 66 du boîtier 62.Cette déformation du ressort de compression 74 permet à celui-ci de répondre aux efforts subis par le verin 72, et de supporter les charges de suspension du véhicule-grue 10, monté sur voie ferrée dans la position représentée sur la figure 2, où l'ensemble des charges précitées se trouvent reportées sur la partie arrière du véhicule-grue. Grâce à cette particularité prévue sur le véhicule-grue conforme à l'invention, l'effet de suspension élastique assuré par les ressorts de compression 74 permet d'absorber les chocs pouvant survenir dans diverses conditions de mise en appui du véhicule sur les rails ou sur le sol. Les vérins à fluide sous pression 72 se trouvent ainsi protégés des chocs pouvant survenir au cours des mouvements du vehicule, et qui sont absorbés par une compression des ressorts 74. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation que l'on vient de décrire à titre d'exemple, et on peut y apporter diverses variantes sans sortir du domaine de l'invention. En particulier, il est évident que l'invention permet de réaliser divers systèmes à éléments extensibles de roulement sur voie ferrée, à la fois simples, solides et endurants, pouvant être utilisés avantageusement sur toute une variété de véhicules ferroviaires, en dehors du cas particulier d'application décrit ci-dessus à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1 - Système de roulement sur voie ferrée pour un véhicule routier tel qu'un camion-grue, caractérisé en ce qu'il comporte un certain nombre d'éléments extensibles ayant chacun un boîtier qui présente un couvercle, un fond et une paroi latérale ; chaque boîtier étant adapté à etre fixé au châssis du véhicule précité et se trouvant associé à un vérin à fluide sous pression dont le corps traverse le couvercle et le fond du boîtier, dans lequel le corps du vérin est entouré par un ressort de compression ; le corps du vérin contenant un piston dont l'extrémité inférieure porte une paire de roues à gorge montées rotativement et adaptées à rouler sur la voie ferrée ; le corps du vérin portant une saillie extérieure contenue dans le bo;- tier et associée au fond de celui-ci pour limiter vers le bas le mouvement du corps du vérin ; le ressort de compression étant monté dans le boîtier en un état relativement détendu entre la saillie du corps du vérin et le couvercle du boîtier ; de sorte qu'un mouvement d'extension du piston du vérin permet d'abaisser la paire de roues à gorge associées d'une distance prédéterminée, pour mettre les roues en prise sur la voie ferrée ; et que la compression élastique du ressort de compression entre la saillie du corps du vérin et le couvercle du boîtier permet d'encaisser les efforts de suspension du châssis du véhicule. 2 - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin à fluide sous pression est un vérin hydraulique. 3 - Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps du vérin à fluide sous pression traverse le couvercle et le fond du boîtier précité. 4 - Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps du vérin à fluide sous pression est associé à des moyens de guidage qui l'obligent à se déplacer sensiblement à la verticale avec un débattement limité vers le haut, les moyens de guidage précités comportant dans le couvercle et le fond du boîtier des trous ajustés par rapport au corps du vérin, et sur celui-ci une collerette ayant une bordure périphérique ajustée par rapport à la paroi latérale du boîtier. 5 - Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque boîtier comporte de chaque côté une plaque de fixation pour monter le boîtier sur le châssis du véhicule. 6 - Véhicule routier tel qu'un camion-grue, caractérisé en ce qu'il comporte un système de roulement sur voie ferrée à éléments extensibles, conforme a l'une des revendications 1 a 5.