Brevet FR2485993A1 — publié le 19820108

La présente invention concerne une roue monobloc utilisée de préférence pour des jeux de roues légères pour rails. On connatt déjà des jeux de roues pour véhicule sur rails comportant des disques de roue à symétrie de révolution, roues dans lesquelles l'épaisseur du disque depuis le moyeu et la jante décrott uniformement sur toute sa largeur jusqu'à une épaisseur minimale. La zone dans laquelle apparait l'épaisseur minimale est définie de façon pré cise. On connais déjà égalément des jeux de roues légères pour véhicules sur rails, dans lesquelles le disque présente en coupe axiale des épaisseurs de paroi variables en direction radiale, et en particulier décroissant de 11 intérieur vers l'extérieur. Les disques de roue sont ondulés concentriquement à l'axe et les positions des ondulations sont définies de façon précise. Dans d'autres disques de roue connus, la surface médiane de la roue monobloc est conique sur environ 1/3 de sa largeur annulaire radiale dans sa partie supérieure et sur le reste de son étendue. Pour Entre complet, il faut encore mentionner des réalisations, dans lesquelles le disque présente des ondulations simples à symétrie de ré- volution ou des ondulations doubles sans symétrie de révolution. Les disques de roue connus sont massifs en raison de leur réalisation constructive et présentent une faible indéformabilité en direction axiale sur la jante de la roue et en direction radiale sur le moyeu, ou bien ils présentent un comportement défavorable au point de vue efforts ou contraintes. L'élasticité radiale de la roue n'est pas suffisamment améliorée dans tous les cas par ces constructions connues. En revanche, les constructions moins massives sônt de fabrication compliquée, ou ne conviennent pas pour de fortes charges, ou encore ne sont pas suffisamment élastiques en direction radiale. Pour éviter ces inconvénients et pour réduire 1 risque de bris dans la zone de transition enivre 9e moyeu et le disque9 on a proposé la conformation suivante du disque de roue : le bord intérieur du bombeent s étend sensiblement en forme d'arc de cercle sur toute la zone comprise entre le moyeu et la jante.En outre9 la hauteur du bombement est sensiblement égale au tiers du diamètre de la plaque formant le disque0 Toutefois, avec cette disposition, on ne peut pas exclure l'inconvénient résidant en ce que cette forme de roue proposée n'est utilisable que pour des roues bandagées soumises à une forte pré contrainte mecanlLque par le disque chargé sur sa pépiphérie exterieur extérieure de forces de compression mais n'est pas valable pour des roue a brande puissance de freinage, avec le fort échauffement de freinage du disque qui en résulte Il en est de mEme en ce qui concerne la forme de disque connue d'après le brevet français 1 320 237g qui ne convient également que pour des roues bandagées. Pour de fortes charges de freinage, en revanches seules des roues monoblocs conviennent. Une roue monobloc, présentant le bombement circulair e de grande hauteur décrit, selon le brevet allemand 1107 694 ne s'est pas avérée indéfor mable sous une forte charge thermique et a présenté un comportement défavorable au point de vue efforts ou contraintes. Dans une roue monobloc présentant la forme décrite pas la formule indiquée dans le brevet français 1 320 237, toutes les dimensions qui caractérisent la courbure jouent un rôle secondaire, car pour e " O et pour un disque d'épaisseur uniforme h1 = h2, la forme ne dépend plus que des dimensions radiales (c, a1, a2) et même si l'on a e > O et h2 > h1 on n'obtint aucune relation entre les mesures de la courbure et les mesures de la dimension radiale de la plaque formant le disque. L'invention a pour but de fabriquer les disques de roue des jeux de roues pour véhicules sur rails avec une plus faible masse pour une même capacité de charge. L'invention vise en outre à obtenir une grande indéformabilité en direction axiale en présence d'une charge thermique, et les jeux de roues suivant l'invention doivent pouvoir être chargés jusqu'à concurrence de 250 KN de charge axiale avec une grande élasticité radiale et une sécurité améliorée contre un desserrage de l'ajus- tement fretté entre moyeu et arbre en présence d'une forte puissance de freinage et de l'échauffement considérable résultant du corps de la roue.L'invention a encore pour but d'augmenter la durée de vie du disque de roue ainsi que celle des paliers axiaux, entre autres gracie aux propriétés d'élasticité améliorées. Le cott de construction de disques de roue est abaissé grtce à l'utilisation de procédés de calcul informatisés, ce qui permet la réalisation de constructions basées sur des études automatisées. On obtient une réduction minimum des coûts lors de la fabrication des disques de roue suivant l'invention. Le but de l'invention est atteint grâce à la forme constructive du disque de roue et, en particulier, gracie au choix de la loi de variation de l'épaisseur de la plaque, de la forme des ondulations ainsi que de la relation entre l'épaisseur de la plaque et l'ondulation. A cet effet, suivant l'invention, l'allure de la ligne médiane de la plaque formant le disque suit la fonction y = d (1 - cos 2# x) et l'on a les 2 1 relations h 0,15, tandis que la plaque formant le disque présente, dans la zone définie par O # x L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen du dessin joint oui en représente, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation. Sur ce dessin La Figure unique est une vue en coupe radiale du disque de la roue monobloc suivant l'invent ion. La roue monobloc est laminée d'une seule pièce avec la plaque formant disque et la jante. L'allure de la ligne médiane de la plaque formant disque suit la fonction y = d (i - cos 2l x). 2 - 1 L'épaisseur h de la plaque est pratiquement constante sur toute la zone l et est réduite d'environ 40,' par rapport aux constructions.usuelles, tandis qu'on h a h ( 0,1. La hauteur d du bombement est considérablement augmentée par rapport aux constructions d classiques et satisfait à la relation 1 > 0,15. Les zones de transition entre la plaque formant le disque est, d'une part, le moyeu, d'autre part, le jante, ainsi que le profil de ladite plaque correspondent aux exigences technologiques du laminage. REVENDICATION Roue monobloc pour véhicules sur rails, comportant un disque monté sur un axe ou sur un moyeu; disque dont la section radiale présente la forme d'une cloche et est déterminée par des relations données entre les dimensions radiales et les épaisseurs et par la hauteur du bombement dudit disque en fonction de la longueur de la plaque qui le constitue, ladite roue étant caractérisée en ce que l'allure de la ligne médiane de la plaque for d mant le disque suit la fonction y = d (1 - cos 2# x) 2 1 h et en ce qu'on a les relations h 0,15, tandis que la plaque formant le disque présente, dans la zone définie par O =