Brevet FR2595994A1 — publié le 19870925

La présente invention concerne une paire de roues, en particulier une roue de roulement pour des paires de roues d'un mécanisme de déplacement, où, cstun côté du mécanisme de déplacement est prévue une roue avantageusement avec deux boudins et de l'autre coté, une roue à tambour sans boudin et les deux roues peuvent être reliées par un axe, en particulier solidaire en rotation, avantageusement pour des funiculaires à câble avec évitements par système Abt et/ou voie curviligne. Dans le cas de funiculaires à câble , on sait (brevet US 1 355 466), utiliser des roues de roulement avec deux boudins et une roue à tambour, qui sont éventuel lement montées sur un essieu. Ces roues ont des surfaces cylindriques de roulement qui accomplissent, dans les virages et/ou aux évitements en système Abt, des mouvements désagréables pour le passager ou respectivement une augmentation de l'usure sur les rails et roues. Des roues avec surfaces coniques de roulement (brevet FR 1 414 769 et brevet CH 184 154) sont en utilisation dans la construction de chemins de fer et effectuent, en particulier dans les virages, un guidage automatique des roues ou respectivement du châssis du véhicule sans que les boudins ne soient soumis à une plus ample sollicitation. Des paires de roues de chemin de fer avec un boudin ne sont pas utilisables dans le cas de funiculaires à câble .Comme le guidage de la voie est-accompli sur un rail externe, qui est entouré des deux boudins, l'évitement du système Abt , qui est configuré sans partie mobile de rail, peut être utilisé, et cela conduit à des économies de fonctionnement auxquelles on ne peut renoncer. La présente invention a pour but, en particulier pour matériel roulant à bogie de funiculaires à câble avec deux roues sur un arbre continu, d'améliorer l'état de la technique et d'obtenir un centrage Qutomatique et ainsi d'empêcher l'avance du boudin sur rail de guidage et de n'utiliser en dernière extrémité le boudin que comme système de sécurité.La présente invention est caractérisée en ce que la. roue de roulement disposée du coté guidage du mécanisme de déplacement présente, entre ses deux boudins, une surface conique connue en elle-même de roulement et la roue à tambour prévue du coté opposé présente deux ou trois surfaces coniques coaxiales de roulement, les surfaces de roulement des deux roues convergeant, d'une manière connue, vers l'extérieur de manière que les sommets théoriques des cônes des surfaces de roulement se trouvent à chaque fois en dehors de l'écartement de la voie, sur les côtés opposés de la paire de roues. La présente invention a pour base l'idée que des roues coniques, lorsque les inclinaisons et le jeu de l'écartement ont un rapport pouvant être obtenu par le calcul, se centrent automatiquement. Mais comme dans le cas de funiculaires à cable, les lames d'aiguille mobiles ne sont pas habituelles, mais qu'au contraire les rails sont posés de manière stationnaire, et que par ailleurs le câble de halage croise la voie ou respectivement les rails du véhicule opposé , un passage d'un rail sur un rail parallèle, un second et le cas échéant un troisième rail est nécessaire. Par la disposition de deux ou trois surfaces coniques échelonnées sur la roue à tambour, cylindrique jusqu'à maintenant, on garantit aussi bien pour l'écartement normal que pour les second et troisième rails de guidage nécessaires au changement de voie, l'effet de guidage automatique.Gracie à la surface conique de roulement on obtient, aux changements- d'écartement, la possibilité d'une direction automatique car on peut utiliser, pour chaque rayon de courbure, un diamètre idéal du cercle de roulement sur la roue à tambour conique, en tant que diamètre de roulement. Les surhaussements et le surécartement permettent donc, avec la roue à tambour ayant le nouveau profil, d'avoir un mécanisme de déplacement à auto-centrage et ainsi les mouvements de cahot , les grincements dûs aux glissements de la roue sur le rail ainsi que les détériorations du rail et de la roue (usure qui en résulte) peuvent être considérablement évités. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 montre une vue d'une paire de roues; et - la figure 2 montre, en agrandissement, les relations entre rail et roue de roulement , en particulierla roue de roulement guidant le boudin. Sur la figure 1 sont représentées les roues de roulement d'un matériel roulant à bogie, la roue à tambour 5 étant reliée, de manière solidaire en rotation, à la roue de roulement 1 avec les deux boudins 2, 3, par un essieu 9. Les deux roues présentent des surfaces coniques de roulement 4, 6, 7, 8, qui possèdent le même angle de cône 10, qui est à chaque fois prévu du côté externe du mécanisme de déplacement. Sur la figure 2 est représenté, en coupe, le support d'une roue de roulement 1 avec deux boudins 2, 3 sur un rail 11, le rail 11 et la roue de roulement 1 se contactant sur un cercle de déroulement. Selon la tenue en virage , le cercle de déroulement se modifie sur la surface conique de roulement 4, qui présente, pour la diminution de la pression de Hertz, une courbure, le rayon de courbure 12 étant plus grand que le rayon 13 de la tête du rail 11. Le biseau conique moyen est désigné par le chiffre de référence 10. Pour l'amélioration du mouvement de roulement du rail dans l'évidement de la roue de roulement, le rail, peut présenter, au moins sur une partie du tronçon, du côté surhaussé, un aplatissement 14. La présente invention concerne par conséquent l'auto-direction du mécanisme de déplacement non seulement lors du passage par des parcours droits mais également sur des courbes horizontales en utilisant des surfaces coniques de roulement. En même temps, il est essentiel que seule la roue à boudins soit équipée d'une surface conique ou respectivement creuse de roulement. Par le mouvement de pendule autour du point théorique d'eppui de la roue, le diamètre de la roue de roulement est modifié et est donc amorcé un mouvement de direction. Ce principe est aussi vrai en ligne droite que dans les virages. Mais cependant comme le jeu de l'écartement est limité, il est nécessaire d'obtenir, pour le passage des virages, un écartement "idéal" du jeu. Cela est obtenu par la position oblique des rails dans les virages.On a là deux possibilités 1) Le rail n'est incliné que dans les virages conduisant vers l'extérieur (angle 15) car pour les virages conduisant vers l'intérieur, l'effet directeur s'amorce plus rapidement du fait du rayon du cône creux. 2) Les rails sont continuellement inclinés. On obtient en conséquence une adaptation optimale du profil de la roue au profil du rail et une détérioration moindre de la tête car la roue à boudins et la roue à tambour qui passent, de manière alternée, sur les deux files de rails en mouvement pendulaire dans le cas d'un funiculaire à câble , n'ont pas la même surface de contact du coussinet et par conséquent chargent et usent également chaque rail de manière régulière. L'invention n'est pas limitée au matériel roulant à bogie, donc même des roues qui sont disposées rotatives sur un essieu, peuvent être utilisées d'une manière identique. Toutefois, là, l'auto-centrage est réduit, mais on peut malgré cela compter sur une augmentation du confort de conduite. La présente invention diminue les chocs horizontaux et donc la sollicitation des boudins et ainsi des rails est diminuée. Cela conditionne finalement une diminution des frais d'entretien. REVENDICATIONS 1.- Paire de roues, en particulier roue de roulement pour paires de roues d'un mécanisme de déplacement, où on prévoit, d'un cté du mécanisme de déplacement, une roue, avantageusement avec deux boudins et de l'autre côté, une roue à tambour sans boudin et les deux roues peuvent être reliées par un essieu, en particulier de manière rigide en rotation, avantageusement pour des funiculaires à câble avec évitements par système de t et/ou voie courbe caractérisée en ce que la roue de roulement (1) disposée du côté guidage du mécanisme de déplacement présente, entre ses deux boudins (2, 3), une surface conique connue de roulement (4) et la roue à tambour (5) prévue de l'autre côté présente deux ou trois surfaces coniques coaxiales de roulement (6, 7, 8), les surfaces de roulement (4, 6, 7; 8) des roues (1, 5) convergeant vers l'extérieur, d'une manière connue, de manière que les sommets théoriques des cônes des surfaces de roulement (4, 6, 7, 8) soient disposés en dehors de l'écartement de la voie, sur les côtés opposés de la paire de roues. 2.- Paire de roues selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface conique de roulement (4) présente une courbure creuse, dont le rayon de courbure tt2y est plus grand que le rayon (13) de la tête du rail (11) et en ce que les rails (11) sont disposés, au moins sur une partie du tronçon, en étant obliques, en particulier en direction de l'intérieur de la voie. 3.- Paire de roues selon la revendication 2, caractérisée en ce que la surface conique courbée est délimitée des deux côtés par des boudins (2, 3). 4.- Paire de roues selon la revendication 2, caractérisée en ce que le rail sur lequel roule la roue de roulement (1), en particulier dans les virages conduisant vers l'extérieur, est incliné vers l'intérieur en direction du boudin interne (3). 5.- Paire de roues selon la revendication 1, caractérisée en ce que dans le cas d'une liaison rigide entre la roue de roulement (1) suivant la trace et la roue à tambour (5), les surfaces de roulement (6, 7, 8) de la roue à tambour (5) et la surface de roulement (4) de la roue de roulement (1) passent aux mêmes angles de conicité.