Brevet FR2592849A1 — publié le 19870717

Essieu de wagon de chemin de fer à pompe hydrauliaue coaxiale La présente invention a pour objet un essieu de wagon de chemin de fer muni à au moins une de ses extrémités d'une pompe hydraulique coaxiale. Il est connu d'entrainer des organes auxiliaires tels par exemple que des générateurs de courant par l'intermédiaire d'un essieu de wagon de chemin de fer au moyen d'une courroie s'enroulant d'une part sur une poulie clavetée sur ledit essieu et d'autre part sur une poulie plus petite clavetée sur l'arbre du générateur de courant. Cependant, pour l1entraînement d'une pompe hydraulique devant alimenter des asservissements hydrauliques tels que des portes, ce genre de transmission est compliqué, cher et impossible à fournir sous une forme facilement montable par un utilisateur. Il est possible de réaliser un entrainement par un renvoi de pignons, placé en bout d'arbre, actionnant un arbre à cardans lui-même relié à l'arbre de la pompe ; mais une telle transmission est onéreuse et comporte trop de mécanismes de transmission, chacun étant sujet à panne. D'autre part les services officiels des chemins de fer exigent que les essieux ne soient soumis à aucun effort axial pouvant provoquer un déplacement, aussi léger soit-il, de l'essieu le long de son axe. L'invention a pour objet de résoudre le problème ainsi pose et concerne un essieu de wagon, caractérisé par le fait qu'il est muni à au moins une de ses extrémités d'une pompe hydraulique à pistons, dont l'axe de l'arbre d'entrainement est coaxial à l'axe dudit essieu, la liaison en rotation entre l'essieu et l'arbre d'entrainement de la pompe étant réalisée par l'intermédiaire d'une pièce de liaison étant constituee par un arbre et un plateau, ledit arbre pouvant coulisser par rapport à l'arbre de la pompe dans le sens axial et ledit plateau comportant au moins une echancrure coopérant avec au moins un des boulons de fixation du roulement de l'essieu; ladite pièce de liaison étant maintenue en appui élastique contre l'extrémité de l'essieu. De préférence, la pompe est une pompe à pistons axiaux animés d'un mouvement de va et vient par l'intermédiaire d'un plateau biais comportant une lunule pour l'admission du liquide hydraulique à l'intérieur des pistons qui sont creux, la lunule s'étendant symétriquement de part et d'autre de la ligne de plus grande pente du plateau biais de façon que la pompe puisse fonctionner dans les deux sens. De préférence également le corps de pompe comportant les cylindres et les pistons traverse le carter entourant les roulements de l'essieu et porté soit par ce carter, soit par un support approprié. A titre d'exemple non limitatif et pour faciliter la compréhension de l'invention on a représenté aux dessins annexés: Flgure 1, une vue en coupe longitudinale représentant la pompe en position en bout d'essieu; Figure 2, une vue de détail à échelle agrandie, en coupe selon A de la figure 1 Figure 3, une vue en coupe du plateau biais; Figure 4, une vue de face du plateau biais; Flgure 5, une vue en coupe longitudinale d'une variante de realisation. En se reportant à ces figures, on voit que l'essieu 1 du wagon (non représenté) est porté par un ou plusieurs roulements 2 qui sont tenus par une cage 3, fixée en bout d'arbre par une pluralité de boulons 4. Dans l'exemple représenté aux figures 1 et 2 la cage 3 est tenue par trois boulons 4 disposés à 120 l'un de l'autre. De façon usuelle, l'ensemble constitué par le (ou les) roulement 2, la cage 3 et les boulons 4 est coiffé par un capotage 5. Selon la présente invention, I'essieu 1 est muni à son extrémité d'une pompe hydraulique, désignée par la référence générale 10. Cette pompe est une pompe à pistons, de façon à pouvoir fournir une pression hydraulique significative même à basse vitesse ce qui n'est pas le cas des pompes rotatives ouà engrenages. De prétérence, la pompe est du type à pistons axiaux, c'est-à-dire qu'elle comporte une pluralité de pistons 11, dont les axes sont parallèles à l'axe de la pompe, ces pistons étant animés fun mouvement de va et vient au moyen d'un plateau biais 12 entraîné en rotation par un arbre moteur 13. Comme cela a été décrit dans de nombreux brevets déposés au nom de la demanderesse les pistons il sont creux , sont munis de têtes sphériques reposant, au moyen de plots glissant contre la face biaise 1 2a du plateau biais 12. Cette face 12a du plateau biais 12 est munie d'une lunule d'admission 14 qui permet l'admission du liquide hydraulique à l'intérieur de chaque piston Il au moment où le plot d'appui dudit piston passe au-dessus de la lunule. Comme cela a été décrit dans le brevet français 77.17844 déposé par la demanderesse, la lunule 14 est disposée symétriquement de chaque côté du point le plus bas de la ligne de plus grande pente xy de la face 12a : cette disposition autorise le fonctionnement de la pompe quel que soit le sens de rotation de l'arbre 13. Les pistons 1 1 se déplacent dans des alésages 15 ménagés dans un corps de pompe 16 à l'intérieur duquel sont ménagés les clapets de refoulement 17, la canalisation de sortie 18, la canalisation d'arrivée 19 et la chambre 20 dans laquelle se déplace le plateau biais 12. Le corps de pompe 16 se prolonge, au-delà de la chambre 20 par une jupe 1 6a dans laquelle sont disposés : un roulement conique 21, juste en-dessous du plateau biais 12, un deuxième roulement 22 pour guider l'arbre 13 qui porte le plateau biais 12 et un joint d'étanchéité 23. Dans l'exemple représenté à la figure 1, le corps de pompe 16 est porté par une bride 26 faisant partie d'un support 24 auquel il est fixé par des boulons 25, ledit support 24 étant fixé au capotage 5 de l'essieu 8 par des boulons 6. La jupe 16a du corps de pompe 16 s'étend au-delà de la bride 26 et pénètre à l'intérieur du capotage 5 par un orifice 5a pratique au centre de ce dernier. Dans l'exemple représenté à la figure 5, la jupe 1 6a pénètre à l'intérieur du capotage 5 par un orifice 5a pratiqué au centre de celul-ci, la paroi externe de ladite jupe 16a étant munie d'un filetage sur lequel se visse un écrou de fixation 27. Dans les deux cas (figure 1 ou figure 5X, l'arbre 13 de la pompe est creux et à l'intérieur de cet arbre creux 13 s'engage un arbre 28 solidaire d'un plateau 29. Une clavette 30 s'engageant dans deux rainures opposées pratiquées l'une dans la paroi interne de l'arbre creux 13 et l'autre dans la paroi externe de l'arbre 26 rend ces deux arbres solidaires l'un de l'autre en rotation, tout en permettant un mouvement relatif de l'un par rapport à l'autre dans le sens axial. Le même résultat pourrait être obtenu en disposant des cannelures sur les arbres 13 et 28. Un ressort 31 est dispose à l'intérieur de l'arbre creux 1W, ce ressort prenant appui contre d'une part le fond de l'arbre creux 13 et d'autre part l'extrémité de l'arbre 28: ce ressort a pour effet de-maintenir le plateau 29 en appui contre la cage 3 de l'essieu 1. Le plateau 29 comporte autant d'échancrures 32 qu'il y a de boulons 4 pour la fixation de la cage 3 de blocage des roulements 2. Les dimensions des échancrures 32 sont déterminées de façon que les têtes des boulons 4 puissent y pénétrer. Lorsque le wagon se déplace, l'essieu I tourne sur lui-même et les boulons 4 entraînent le plateau 29 ; l'arbre 28 solidaire du plateau 24 entrain l'arbre 13 de la pompe et le plateau biais 12 se met à osciller dans la chambre 20 et la pompe 10 aspire du liquide hydraulique par l'entrée 19 et le refoule sous pression par la sortie 18. La lunule 14 étant symétrique} la pompe 10 refoule du liquide sous pression quel que soit le sens de rotation du plateau biais 12 et donc quelle que soit la direction dans laquelle se déplace le wagon. La liaison entre l'essieu 1 et l'arbre 13 de la pompe se fait de façon élastique, dans le sens axial, du fait de la clavette 32 (ou des cannelures) le plateau 29 étant maintenu en permanence contre la cage 3 (et donc en prlse avec les boulons 4) par le ressort 32. L'effort axial provoqué sur l'essieu 1 par la seule tension du ressort 31 est très faible et donc sans le moindre effet sur l'essieu lui-même. Il est bien évident que l'on peut inverser les arbres 13 et 29, I'arbre 13 étant plein et coullssant dans l'arbre 29 qui est alors creux. Revendlcatlons 1. Essieu pour wagon de chemin de fer, caractérisé par le fait qu'il est muni à au moins une de ses extrémités d'une pompe hydraulique (10) à pistons (11) dont l'arbre d'entraînement ( 13) est coaxial audit essieu (1). 2. Essieu pour wagon de chemin de fer selon la revendication 1 dans lequel la liaison entre ledit essieu (1) et l'arbre d'entraînement (13) de la pompe (10) est obtenue par l'intermédiaire d'une pièce de liaison (28-29) constituée par un plateau (29) et un arbre (28); le plateau (29) prenant appui sous l'effet d'un ressort (32) contre l'extrémité de l'essieu (1) et l'arbre (28) étant solidaire en rotation de l'arbre (13) de la pompe tout en pouvant se déplacer axialement par rapport à celui-ci. 3. Essieu selon la revendication 2, dans lequel le plateau (29) prend appui contre la cage (3) de blocage des roulements (2) de l'essieu (1) et comporte des échancrures (32) dans lesquelles viennent s'encastrer les boulons (4) de fixation de ladite cage (3). 4. Essieu selon la revendication 3, dans lequel l'arbre (28) de la pièce de liaison (28-29) coulisse à l'intérieur de l'arbre (13) d'entraînement de la pompe à l'encontre du ressort (31) placé à l'intérieur dudit arbre creux, les deux arBres(29, 13) étant rendus solidaires l'un de l'autre en rotation soit par une clavette (31), soit par des cannelures. 5. Essieu selon la revendication 3, dans lequel l'arbre (13) de la pompe (10) coulisse à l'intérieur de l'arbre (29) qui est creux à l'encontre du ressort (32), les deux arbres (13, 29) étant rendus solidaires l'un de l'autre en rotation soit par une clavette, soit par des cannelures. 6. Essieu selon l'une quelconque des revendications precédentes, dans lequel la pompe (10) comporte un plateau biais (12) solidaire de l'arbre (13) qui agit sur une pluralité de pistons placés dans un corps de pompe (16), ce dernier étant prolongé par une jupe ( lisa) entourant l'arbre (13), cette jupe (16a) portant à l'intérieur les roulements (21, 22) de la pompe et servant à fixer ladite pompe sur le capotage (5) de l'essieu ( 1). 7. Essieu selon la revendication 6, dans lequel la jupe (16a) est entourée par une bride (26) solidaire d'un support (24) fixé au capotage à l'extérieur de celui-ci. 8. Essieu selon la revendication 7, dans lequel la jupe (16a) est munie à son extrémité d'un filetage sur lequel se visse un écrou (27) place à l'intérieur du capotage (S). 9. Essieu selon la revendication 7 ou 8, dans lequel la jupe (tria) traverse le capotage (5) par un orifice central (5a).