Brevet FR2530565A1 — publié le 19840127

La présente invention est relative à un véhicule automobile léger circulant sur voie ferrée permettant des manutentions et comportant des transmissions hydrostatiques. Pour les opérations de manutention qui sont effectuées le long des lignes de chemin de fer, on utilise des véhicules automobiles qui permettent de transporter, dans la zone voulue, le personnel nécessaire et les instruments et le matériel permettant des interventions et éventuellement des remplacements de pièces détériorées, notamment des tronçons de railv On a utilisé à cette fin jusqu'à présent des véhicules automobiles légers dotés d'un moteur qui étaient générale ment àcombustion interne et.qui étaient reliés aux essieux moteur par des transmissions mécaniques, hydrauliques ou mixtes. Les transmissions de type mécanique, qui font intervenir des rapports de réduction dans les engrenages; exigent que, de temps en temps, le conducteur de l'engin choisisse le rapport de transmission le mieux adapté aux conditions de marche et ces transmissions n'offrent qu'un nombre limité de rapport de transmission déterminant es conditions de marche. Les transmissions du type mixte, appelées également transmissions hydrodynamiques, qui emploient un convertisseur de couple et un système comportant plusieurs rapports de réduction qui sont automatiquement sélectionnés, présentent, en outre, l'inconvénient d'avoir un rendement faible, d'être assez compliqués mécaniquement et de revenir assez cher. On emploie également des transmissions du type dit hydrostatique dans lesquelles une pompe actionnée par le moteur à combustion interneactionne, à son tour, un ou plusieurs moteurs hydrauliques dont chacun est accouplé de la manière habituelle, au moyen d'un réducteur, à l'essieu correspondant. Ce système s'avère efficace, il permet un bon rendement et une certaine facilité de manoeuvre, mais la présence du ou des groupes réducteurs entre le moteur hydraulique et la pompe introduit encore un élément de complication des opérations de manoeuvre et une augmentation du prix de revient de toute la transmission abstraction faite de l'in convénient que présentent, pour la transmission elle-même, les pertes à l'intérieur du réducteur. Le problème qu'il s'agit de résoudré-est donc celui de la réalisation d'un véhicule automobile comportant un système de transmission ayant un rendement élevé qui soit facile à manoeuvrer et demande peu de manoeuvre et qui ait, en outre, des dimensions suffisamment restreintes pour qu'-il puisse entrer dans le gabarit limite admis par les règlements des chemins de fer. Ces problèmes et d'autres problèmes sont résolus par l'invention qui permet la réalisation d'un véhicule auto- mobile pour voie ferrée permettant des travaux de manutention et muni d'un moteur à combustion interne relié à un ou aux essieux moteur par l'intermédiaire d'une transmission de type hydrostatique, cette transmission comportant une pompe accouplée à l'arbre moteur par l'intermédiaire d'un accouplement ou d'un organe analogue et un ou plusieurs moteurs hydrauliques reliés à la pompe par l'intermédiaire du circuit hydraulique principal et directement relié à l'un ou aux axes des essieux ces moteurs étant portés par les organes fixes de manière que leur dimension reste comprise dans les limites admises par les réglements des chemins de fer. Dans une forme préférée de l'invention, cette pompe est du type à piston axial à course variable comportant un disque ou plateau inclinable et les moteurs hydrauliques sont du type à piston axial et à course constante. Cette pompe à piston axial et à course variable comporte un circuit hydraulique de commande de la variation de la cylindrée qui est hydrauliquement dépendant du circuit hydraulique principal et mécaniquement de l'inclinaison du disque de variation de la cylindrée de la pompe, de sorte que la cylindrée choisie dans la pompe ne puisse jamais aboutir à donner dans le circuit hydraulique des surpressions supérieures à la valeur maximale au tarage prévu. Les moyens de freinage en stationnement sont à action négative, car le dispositif de freinage intervient automatiquement lorsqu'il n'y a pas de pression dans le circuit pneumatique de commande. Le circuit hydraulique du véhicule automobile permet également l'utilisatiog de moyens hydrauliques et électriques de mise au zéro de la course de la pompe et que ces moyens soient dépendants du dispositif de commande du système de freinage en marche. Sont également prévus ddispositif s hy- drauliques de fermeture en circuit fermé sur le circuit hydraulique du moteur lui mise pour la mise au point mort du moteur; ces moyens peuvent etre commandés à la main et interviennent automatiquement quand le moteur à combustion in terne est arreté et quand on actionne brusquement le frein de service. L'invention et les systèmes de sécurité sont décrits ci-dessus d'une manière plus détailld,e en se référant aux dessins. La fig. 1 est une vue latérale du véhicule autombbile. La fig. 2 est une vue frontale du véhicule automobile. La fig. 3 est une vue en plan représentant schémati- quement la disposition des organes de transmission, La fig. 4 représente le schéma hydraulique de la transmission hydrostatique. Les fig. 5, 6 et 7 représentent schématiquement l'installation hydropneumatique de freinage Comme le montrent les fig D 1 et 2, le véhicule automobile comprend un cadre i sur lequel est montée la cabine 2. Cette cabine est munie, de chaque côt-, d'une porte coulissante 3 et comporte une porte postérieure (non représentée) pour le chargement des appareils. La cabine 2 porte les dispositifs d'éclairage 4 et comporte à l'intérieur une surface de chargement, les sièges pour le personnel transporté, le poste de manoeuvre avec les dispositifs de commande et le tableau de bord pour les instruments. Le cadre 1 porte les supports 5 des essieux 6 munis de suspension à ressort en caoutchouc. Dans l'exemple représenté, les supports 5, à boite d'essieu incorporée, sont du type dit "en chapeau de gendarme" qui contiennent les appuis des ressorts-en caoutchouc. A l'une des extrémités de chacun des essieux 6 est relié le moteur,hydraulique 9 du type à piston axial à cylindrée constante relié aux supports 5 par un dispositif d'attache à bride et ayant des dimensions telles qu'il peut être compris dans le gabarit limite admis par les chemins dé fer, Comme le montre la fig. 3, la partie moteur est constituée par un moteur diesel 7 relié par un accouplement à la pompe axiale à course variable 8 qui alimente à son tour en parallèle les deux moteurs hydrauliques 9 directement reliés aux essieux, On voit également au dessin les tubes de liaison 10 et 71 des moteurs hydrauliques et le réservoir dghuile 12. Cotte le montre la fig. 3, le moteur Diesel 7 est suspendu dans la partie centrale du cadre 1 sur des supports anti-vibration. Ce cadre 1 est constituépar deux longerons parallèles la et lb en acier profilé à chaud et reliés par les traverses 13.Aux extrémités des longerons la et lb sont appli qués les tampons 14 tandis que sur les traverses d'extrémité 13a on peut monter les dispositifs d'accrochage et-de remorquage 15. La fig. 4 représente, en détail, le schéma hydraulique de la tr,ansmissione La pompe employée, d'un type connu est dotée de dispositifs permettant le contrôle de la variation de la cour se et son emploi, qui constitue une nouveauté dans le domaine du chemin de fer et permet d'obtenir les résultats annoncés. D'une manière plus détaillée, on peut-dire que le circuit hydrostatique comprend un circuit principal fermé (trait continu renforcé sur le schéma) à haute pression constitué par la pompe 8 et les deux moteurs 9, La pompe 8 du type à piston axial est une pompe à cylindrée variable en ce sens que les pistons, actionnés par un disque ou plateau oscillant servocommandé hydrauliquement peuvent effectuer des courses variables en fonction de l'inclinaison du disque lui-même, L'orientation de l'in clinaison de ces disques par rapport à -la position neutre, perpendiculaire à l'axe de rotation, détermine le sens de lrécoulement de l'huile dans le circuit principal et, par conséquent, le sens de rotation des moteurs 9. Les moteurs 9, qui sont à piston axial, sont à cylindrée fixe puisque leur vitesse de rotation est fonction de la quantité d'huile qui circule dans le circuit principal fermé et qui est déterminée par l'inclinaison du disque ou plateau de la pompe. Cette inclinaison et le sens de cette inclinaison sont déterminés par la position du levier de transmission; cependant, le mécanisme d'asservissement hydraulique est constitué de telle manière que l'angle d'inclinaison du disque peut devenir égal a' celui qui est déterminé par le levier de commande lorsque la pression maximale dans le circuit principal ne dépasse pas la pression de tarage. En d'autres termes, si les moteurs 9 se trouvent bloqués ou éliminés quelle que soit la position du levier de commande, en dehors de la position neutre, le disque s'incline de la quantité minimale nécessaire pour que soit maintenue dans le circuit la pression maximale de tarage. Cette particularité qui distingue le type de transmission adopté pour la pompe employée, donne à celle-ci une grande souplesse et évite les surcharges et les coups de bélier dans le circuit hydrostatique et permet de procéder à des déplacements importants ou trop rapides du levier de transmission, y compris l'inversion brusque du sens de marche, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des clapets de surpression, Les moteurs 9 peuvent être mis hors circuit hydrauliquement l'un ou l'autre ou ensemble par des distributeurs à tiroirs à commande hydraulique 16 et 17 montés à proximité des moteurs. En l'absence de pression, ils sont au point mort. Ces distributeurs sont mis en action par l'intermédiaire des autres distributeurs à commande manuelle 18 et 19, Une pompe de charge à circuit ouvert incorporée dans la pompe 8, a pour fonction de compenser dans le circuit principal les pertes d'huiles qui se produisent par infiltration dans la pompe 8 ét dans les moteurs 9 et de remplacer en meme temps l'huile chaude par de l'huile franche au moyen de la soupape distributrice à tiroirs 20. Cette pompe de chargement sert également à fournir la pression nécessaire au dispositif d'asservissement hydraulique de l'inclinaison du disque de la pompe principale 8. Le distributeur 21 à commande électrique, lorsqu'il est excité exclut le servomcaIsisme hydraulique comunandant l'inclinaison du disque de la pompe 8 de sorte que ce disque est alors flottant et que la transmission hydraulique, quelle que soit la position du levier de'transm.ission, ne peut exercer aucun couple mo- teur ou de freinage. Le tiroir distributeur 21 est mis en action si l'on met en place le frein de stationnement ou si l'on pousse à fond la pédale du frein de marche; pour simplifier, on n1a pas représenté, sur le schéma hydraulique, l'échangeur de chaleur, ni la soupape thermostatique. Le drainage de la pompe 8 et des moteurs 9 de la décharge de la yanne 22 sont envoyés directement au réservoir 12 commandé par la soupape thermostatique si l'huile se trouve à une température inférieure à 300 ou en passant par l'échangeur de chaleur si cette température est dépassée. Les fig. 5, 6 et 7 représentent le schéma hydropneumatique du circuit de freinage qui comprend le compresseur 23 qui alimente les réservoirs 2a et 24b correspondant à chacun des essieux. Le circuit pneumatique est commandé par le distributeur progressif double à pédale 25 qui agit sur les convertisseurs pneumohydrauliques 26. Les convertisseurs pneumohydrauliques , à leur tour commandent les pinces de fonctionnement 27 qui agissent sur les disques 28. Le robinet 29 de commande du frein de stationnement commande le cylindre 30 qui actionne, à travers les leviers 31, les pinces 32, Le volant 33 permet de débloquer à la main le frein en l'absence d'air dans le circuit pneumatique. L'appareil comprend encore des interrupteurs pneumatiques qui agissent sur les électrovannes du circuit hydraulique de transmission en dégageant la transmission elle-même si la pression d'air est insuffisante ou si le frein de stationnement est mis en place. On peut apporter à ces dispositifs de multiples variantes sans toutefois sortir du cadre de la présente invention définie par ces caractéristiques générales. Les autres caractéristiques relatives à la disposition du matérial transporté à l'installation électriquef au chauffage et à des questions analogues font partie de l'état de la technique et ne sont donc pas discutées en détail. ''REVENDICATIONS 1 - Véhicule automobile pour voie ferrée pour travaux de manutention, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur à combustion interne relié au ou aux essieu (s) moteurs par l'intermédiaire d'une transmission de type hydrostatique, cette transmission comportant une pompe accouplée à l'arbre moteur par l'intermédiaire d'un accouplement ou d'un organe analogue et compamantun ou plusieurs moteurs hydrauliques, reliés à la pompe par l'intermédiaire du circuit hydraulique principal et directement associés au ou aux axes des essieux ces moteurs étant montés de manière à occuper un volume compris à l'intérieur du gabarit limite admis par les règlements des chemins de fer. 2 - Véhicule automobile pour voie ferrée selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe est du type à piston axial à course variable déterminée par un plateau in clinable et que les moteurs hydrauliques sont du type à piston axial et course constante. 3 - Véhicule automobile poux voie ferrée, selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pompe à piston axial et course variable comporte un circuit hydraulique de commande de la variation de la cylindrée qui dépend hydrauliquement du circuit hydraulique principal et est asservi mé- caniquement à l'inclinaison du plateau qui fait varier la cylindrée de la pompe dè telle manière que la cylindrée choisie dans la pompe ntaboutisse jamais à donner dans le -circuit hydraulique, des surpressions supérieures à la valeur maximale prévue comme tarage. 4 - Véhicule automobile pour voie ferrée. selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des dispositifs de freinage en stationnement à action négative du fait que le dispositif de freinage intervient- au- tomatiquement en l'absence de pression dans le circuit pneumatique de commande. 5 - Véhicule automobile pour voie ferrée selon l'une des revendications i -à 4, caractérisé en ce qu'il comprend des dispositifs hydrauliques et électriques de mise à zéro d la course de la pompe asservis au dispositif de commande du système de freinage en marche ou en sta tlonnement, 6 - Véhicule automobile pour voie ferrée selon l'une des revendications i à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des dispositifs hydrauliques de fermeture sur le circuit hydraulique de chacun des moteurs pour la mise au point mort du moteur lui-même, ces dispositifs pouvant être commandés à la main et iniervenant automatiquement quand le moteur à combustion interne est arrenté.