Brevet FR2617146A1 — publié le 19881230

L'invention est relative à un procédé et à un dispositif pour le transfert automatisé de caisses amovibles entre des châssis de wagons prévus pour des réseaux de chemin de fer ayant des voies d écartement différent. On sait que le problème du trafic ferroviaire entre deux réseaux dont les voies n'ont pas le meme écartement est particulièrement difficile à résoudre dans le cas du transport de marchandises ou de bestiaux. I1 est toujours possible de transférer des marchandises ou des conteneurs d'un wagon adapté à une voie d'un certain écartement à un autre wagon adapté à une voie d'un écartement différent mais cela demande de grandes ressources en machines et en main-d'oeuvre. Les autres solutions connues de ce problème impliquent l'adaptation des essieux des wagons à une autre voie ayant un écartement différent. Une telle adaptation peut être obtenue en utilisant des essieux très spéciaux dont les roues peuvent s'écarter ou se rapprocher lorsque le wagon passe sur un équipement fixe- dit appareil de voie. Cette technique conduit à des solutions très complexes et elle est très onéreuse à réaliser. On connait aussi une autre solution qui consiste à utiliser des wagons spéciaux à essieux interchangeables. Ces wagons doivent être équipés notamment d'un tamponnement admissible dans les deux cas et de sabots de freins réglables. Après levage du wagon, les nouveaux essieux doivent être mis en place pratiquement à la main.Cette technique est également très onéreuse, mais elle est néanmoins la plus répandue, notamment entre la France et 1'Espagne, Les postes de changement d'essieux comportent deux paires de rails, l'une placée à l'intérieur de l'autre et correspondant à des voies d'écartements différents. I1 est à observer qu'il faut environ une heure pour changer les essieux de vingt wagons à l'aide d'une équipe de vingtquatre personnes. Z1 va de soi que cette technique est exclue pour des wagons transportant des voyageurs, compte-tenu des chocs de manoeuvres et pour des raisons de sécurité. L'invention a pour but de remédier à tous les inconvénients inhérents aux techniques connues en proposant une installation qui peut être manoeuvrée par une seule personne et qui procure des économies de temps considérables. L'invention a pour objet un procédé pour le transfert automatisé de caisses amovibles de wagons entre des châssis prévus pour des voies d'écartement différents caractérisé en ce qu'il consiste - à positionner les wagons sur une voie présentant un premier écartement. - à soulever les caisses des wagons par rapport à leurs chassis et a les maintenir en position soulevée, - à retirer les châssis libérés de leurs caisses, - à positionner à la place des chassis retirés, de nouveaux chassis adaptés à la voie présentant le second écartement, et - à abaisser les caisses sur lesdits nouveaux châssis. L'invention a également pour' objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications précédentes, comprenant une première paire de rails ayant un premier écartement, disposée coaxialement à'l'intérieur d'une seconde paire de rails ayant un second écartement, les première et seconde paires de rails étant destinées au guidage de convois constitués de wagons comportant chacun une caisse amovible reposant sur un châssis muni d'organes de fixation destinés à coopérer avec des organes de fixation disposés sur la caisse, caractérisée en ce qu'elle comporte des dispositifs de soulèvement des caisses, de maintien de celles-ci dans une position soulevée permettant le retrait des chassies adaptés à 1 écartement de la paire de rails sur laquelle ils se trouvent initialement et leur remplacement par d'autres chassies adaptés à 1' autre écartement de rails et d'abaissement des caisses sur les nouveaux chàssis, les dispositifs de soulèvement étant fixés au sol de part et d'autre de la seconde paire de rails. L'invention sera maintenant décrite plus en détail à la lumière de deux exemples de l'installation en référence aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue de dessus schématique montrant l'installation suivant l'invention pourvue de moyens de positionnement. - La figure 2 est une vue latérale schématique montrant un convoi disposé dans 1 installation suivant 1 invention pourvue de moyens de positionnement, les caisses reposant sur les chassis. - La. figure 3 est une vue latérale schématique d'un convoi disposé dans 1 installation suivant 1 invention pourvue de moyens de positionnement, les caisses étant en position soulevée. - La figure 4 est une vue schématique d'extrémité montrant un wagon positionné dans l'installation suivant l'invention. - La figure 5 est une vue partielle schématique en coupe longitudinale montrant des dispositifs de fixation de la caisse sur le châssis. - La figure 6 est une vue partielle schématique en coupe longitudinale montrant les dispositifs de fixation lorsque la caisse repose sur le chassis. - ta figure 7 est une vue partielle schématique de dessus montrant des moyens de positionnement des châssis suivant l'invention. - La figure 8 est une vue schématique de dessus montrant des moyens de positionnement suivant l'invention, après positionnement. - La figure 9 est une vue schématique latérale montrant un convoi disposé dans 1 installation suivant 1 invention pourvue d'éléments de guidage des caisses par rapport aux châssis, les caisses reposant sur les chassis. - La figure 10 est une vue schématique latérale montrant un convoi disposé dans 1 installation suivant 1 invention pourvue d'éléments de guidage des caisses, les caisses étant en position soulevée. - La figure 11 est une vue partielle schématique en coupe longitudinale montrant des dispositifs de fixation et un élément de guidage d'une caisse. - La figure 12 est une vue partielle schématique en coupe longitudinale montrant la position d'une caisse sur un chassies. Les figures 1 à 8 montrent très schématiquement l'installation suivant l'invention. L'installation est placée sur un terrain relativement plat et assez étendu pour permettre les opérations nécessaires dans une gare de manoeuvre. Une premiére paire de rails rectilignes 1 ayant un premier écartement El est disposée coaxialement à l'intérieur d'une seconde paire de rails rectilignes 2 ayant un second écartement E2. Des wagons 3 dont les contours sont indiqués en traits mixtes sur la figure 1 sont disposés sur l'une des. paires de rails de 1 installation. Comme le montrent les figures 2 à 4, chaque wagon 3 est constitué par une caisse amovible 4 repo sant sur un chassis 5 muni d'essieux 6. Les essieux portent des roues 7 qui roulent sur 1 une des paires de rails. Les caisses 4 sont fixées au chassis 5 à l'aide de moyens de fixation classiques qui ne seront pas décrits en détail. Ces moyens sont en général automatiques et manoeuvrés par le poids des caisses et sont bloqués ou débloqués lors de la pose des caisses et respectivement lors du levage de celles-ci. Les moyens de fixation comportent en outre des organes d ' immobilisation et de guidage sous forme de chevilles verticales 8 (figures 5, 6) fixées à une plate-forme 9 constituant la partie supérieure de chaque châssis. Les chevilles 8 sont disposées d'une façon appropriée afin de coopérer avec des trous circulaires 10 correspondants ménagés dans le fond 11 de la caisse à proximité des parois latérales de celle-ci. Chaque cheville 8 a un sommet conique qui sert de guidage lors de la pose de la caisse sur la plate-forme 9. La base de chaque cheville 8 est cylindrique et complémentaire à la forme du trou 10 afin d'assurer une immobilisation de la caisse dans le plàn horizontal. L'installation suivant 1 invention est pourvue de dispositifs de soulèvement 12 des caisses 4. Les dispositifs de soulèvement peuvent être d'un type mécan-ique, mais ils sont de préférence constitués par des vérins hydrauliques verticaux. Chaque caisse 4 est susceptible d'être soulevée par quatre vérins disposés par paires de façon appropriée de part et d'autre de la paire de rails extérieure. Les quatre vérins destinés au soulèvement synchronisé d'une caisse 4 sont branchés dans un circuit hydraulique d'alimentation pourvu d'un moteur M, d'une pompe P et d'un distributeur D, comme cela est représenté à la figure 1 de façon schématique. Il est aussi possible d'envisager une pompe par vérin et dans ce cas, les pompes sont synchronisées par un système de capteurs lié aux tiges des vérins 12. Tous les circuits hydrauliques peuvent etre reliés à un seul poste de commande (non représenté). Les vérins qui servent à soulever chacune des caisses sont ainsi reliés entre eux et synchroni sés. Leur course est aussi exactement la méme. Les caisses 4 sont plus larges que les châssis 5 de façon à présenter des parties longitudinales 4a délimitées par les parois longitudinales de la caisse et par la plateforme 9. Ces parties longitudinales 4a sont pourvues de surfaces d'appui (non représentées sur les figures). Chaque surface d'appui est disposée de façon à pouvoir coopérer avec un patin 13 monté à l'extrémité libre de la tige de chaque vérin 12. Les wagons 3 sont positionnés de façon préliminaire dans l'installation à l'aide d'un véhicule de traction 14. Selon ce premier exemple de réalisation l'installation est pourvue de moyens de positionnement des châssis. Un premier organe de positionnement 15 est prévu pour chaque wagon. Il est fixé au sol à l'extérieur de la seconde paire de rails. Lorsque les wagons sont positionnés de façon préliminaire, chaque premier organe de positionnement doit se trouver à peu près en regard d'un second organe de positionnement 16 fixé sur le châssis. Le deuxième organe de positionnement 16 est de préférence disposé au milieu du chassis, mais il peut aussi étre disposé à un' point quelconque le long du châssis. Le premier organe de positionnement 15 peut aussi être fixé au sol entre les rails intérieurs et le second organe de positionnement 16 est dans ce cas fixé au-dessous du châssis. Le premier organe de positionnement 15 comporte un support vertical 17 portant un vérin hydraulique horizontal 18 dont la tige 19 est dirigée perpendiculairement au châssis 5. La tige 19 est selon une des variantes représentée à la figure 7 munie d'une tête conique 20. Le vérin hydraulique 18 peut avantageusement être relié au meme circuit que les quatre vérins hydrauliques destinés au soulèvement de chaque caisse 4. Dans ce cas' le circuit est pourvu de moyens assurant l'actionnement indépendant des vérins de soulèvement par rapport au vérin de positionnement. Le second organe de positionnement 16 est constitué par une plaque verticale 21 fixée à l'un des bords longitudinaux de la plateforme 9 et pourvu d'une ouverture 22. Les bords de l'ouverture 22 sont chanfreinés afin de présenter une forme complémentaire à celle de la tête conique 20 de la tige 19. L'ouverture 22 définit ainsi une surface de guidage pour la téte 20. La tete peut aussi avoir une forme prismatique afin de coopérer avec une ouverture pourvue de chanfreins verticaux (non représentée). L'ouverture peut aussi être dépourvue de chanfreins. mais munie de rouleaux verticaux opposés fixes rotatifs dans l'ouverture et assurant le guidage de la tête. Il est également possible de disposer des moyens de positionnement des deux cotés de la paire de rails extérieure pour faciliter le positionnement dans le cas où les wagons sont extremement lourds. Les figures 9, 10, 11 et 12 montrent l'ins- tallation pourvue de moyens de guidage des caisses par rapport aux chassis. Les moyens de guidages sont dans ce cas constitués par des plots 23. Deux plots 23 sont disposés d'une façon appropriée à chaque extrémité de la plateforme 9. La surface supérieure de chaque plot est inclinée de façon à former une rampe de guidage 24 pour le bord d'extrémité correspondant 25 de la caisse 4 lors de la pose de celle-ci sur la plate-forme. L'installation fonctionne de la façon suivante. Un convoi de wagons 3 roulant sur la première ou la seconde paire de rails 1 ou 2 est placé dans 1 installation à l'aide d'un véhicule de traction 14. Le mécanicien fait un positionnement préliminaire des wagons de façon que les dispositifs de so-ulèvement 12 des caisses 4 se trouvent à peu près en regard des surfaces d'appui sur les parties longitudinales des fonds 11 des caisses. Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 4, un positionnement précis des wagons est ensuite effectué en déplaçant les tiges 19 des vérins 18 des dispositifs de positionnement 15 jusqu'à ce qu'elles viennent en appui contre les bords des ouvertures 22 ménagées dans le châssis 5. Les te tes coniques 20 glissent alors contre les surfaces chanfreinées des ouvertures 22 en déplaçant légèrement les wagons dans le sens longitudinal jusqu'à ce que les têtes 20 des tiges 19 des vérins 18 soient logées dans les ouvertures 22. Cette position des têtes de tiges correspond au positionnement précis des wagons. Ce positionnement est effectué pour chacun des wagons du convoi. Les dispositifs de soulèvement 12 sont ensuite activés pour soulever les caisses 4 qui sont automatiquement débloquées de leurs dispositifs de fixation aux plate-formes 9. Les chevilles 8 sont ainsi dégagées des trous 10 et les caisses sont soulevées jusqu'à une hauteur permettant aux chassis de passer librement sous les fonds des caisses. Ensuite, les vérins de positionnement 18 sont rétractés et tous les chassis sont retirés à l'aide du véhicule de traction et remplacés par des nouveaux châssis adaptés à l'autre écartement de rails. Les nouveaux châssis sont positionnés d'une façon préliminaire par le mécanicien et ensuite positionnés d'une façon précise à l'aide des moyens de positionnement 15,16 de la même manière.que précédemment. Les caisses 4 sont ensuite redescendues sur les plate-formes 9 des châssis 5 t guidées, pendant la dernière phase de ce déplacement, à l'aide des chevilles 8 qui coopèrent avec les trous correspondants 10 des fonds 11 des caisses. Les caisses 4 sont ainsi posées d'une façon très exacte sur les plate-formes 9 et automatiquement bloquées sur celles-ci à l'aide des moyens de fixation (non représentés). Les wagons 3 peuvent maintenant rouler sur l'autre paire de rails ayant un écartement different par rapport à l écarte- ment de la première paire de rails. Le convoi est prêt à repartir. Dans le mode de réalisation des figures 9 à 12 dans lequel les châssis sont pourvus de moyens de guidage des caisses sous forme de plots à rampe, le guidage est effectué au fur et à mesure que les caisses 4 sont abaissées vers les plate-formes 9. Dans ce cas, les dispositifs 15, 16 de positionnement ne sont pas nécessaires. il suffit de procéder au positionnement préliminaire des wagons 3 du convoi avant de soulever les caisses 4. Les chassis initiales 5 sont retirés et des chassais adaptés à l'autre écartement sont positionnés de façon préliminaire. Ensuite, les caisses 4 sont abaissées vers les plate-formes 9 des chassis 5 en étant guidées par les rampes 24 des plots 23. Chaque châssis 5 qui n'est pas positionné de façon exacte par le positionnement préliminaire est lors de l'abaissement de la caisse correspondante 4 légèrement décalé par la pression exercée par le bord d'extrémité 25 de la caisse en contact avec la rampe 24 correspondante. Les chevilles 8 des plate-formes 9 peuvent ainsi coopérer avec les trous correspondants 10 au fond de la caisse pour assurer l'immobilisation horizontale de la caisse. L'installation suivant l'invention permet ainsi de transférer les caisses de tous les wagons d'un convoi roulant sur une première paire de rails 1 ayant un premier écartement El sur des châssis de wagons pouvant rouler sur une seconde paire de rails 2 ayant un second écartement E2 différent du premier. Le transfert des caisses 4 entre des chassies 5 prévus pour des voies d'écartements différents est ainsi automatisé et peut etre effectué par une seule personne avec un gain de temps important par rapport aux installations classiques. L'installation est en outre relativement simple, fiable et nettement moins onéreuse que les solutions connues. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le transfert automatisé de caisses amovibles (4) de wagons entre des chassis prévus pour des voies d'écartements différents (El E2), caractérisé en ce qu il consiste - à positionner les wagons sur une voie présentant un premier écartement, - à soulever les caisses des wagons par rapport à leurs châssis et à les maintenir en position soulevée, - à retirer les châssis libérés de leurs caisses, - à positionner à la place des châssis retirés, de nouveaux châssis adaptés à la voie présentant le second écartement, et - à abaisser les caisses sur lesdits nouveaux châssis. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le positionnement des wagons sur une voie présentant un premier écartement consiste - à effectuer un positionnement préliminaire des wagons à l'aide d'un véhicule de traction, et - à effectuer un positionnement précis.de chaque wagon à l'aide d'au moins un premier organe de positionnement (15) fixé au sol coopérant avec au moins un second organe de positionnement (16) fixé au châssis, et en ce que le positionnement des nouveaux chassies consiste - à effectuer un positionnement préliminaire à l'aide d'un véhicule de traction,-et - à effectuer un positionnement précis à l'aide du premier et du second organes de positionnement. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'abaissement des caisses sur les nouveaux châssis est assuré à l'aide de moyens de guidage prévus sur les châssis et coopérant avec les bords d'extrémité de la caisse. 4. Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications précédentes. comprenant une première paire de rails (1) ayant un premier écartement (ex), disposée coaxialement à l in- térieur d'une seconde paire de rails (2) ayant un second écartement (E2), les première et seconde paires de rails étant destinées au guidage de convois constitués de wagons (3) comportant chacun une caisse amovible (4) reposant sur un châssis (5) muni d'organes de fixation (8) destinés à coopérer avec des organes de fixation (10) disposés sur la caisse, caractérisée en ce qu'elle comporte des dispositifs de soulèvement (12) des caisses (4), de maintien de celles-ci dans une position soulevée permettant le retrait des châssis (5) adaptés à l'écartement de la paire de rails sur laquelle ils se trouvent initialement et leur remplacement par d'autres châssis adaptés à 1 autre écartement de rails et d abaissement des caisses sur les nouveaux châssis, les dispositifs de soulèvement (12) étant fixés au sol de part et d'autre de la seconde paire de rails (2). 5. Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens de positionnement des châssis à des emplacements déterminés le long des rails en vue de permettre les opérations de soulèvement et d'abaissement des caisses par rapport à leurs châssis. 6. Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de positionnement des châssis comportent des premiers organes de positionnement (15) constitués par des vérins horizontaux (18) fixés au sol aux emplacements que doivent occuper les châssis correspondants et disposés d'au moins un coté de la paire de rails extérieure (2), et des seconds organes de positionnement constitués par des ouvertures (22) ménagées dans les chassis, la tige (19) de chaque vérin (t8) coopérant avec l'ouverture correspondante (22) ménagée dans chaque chassis (5). 7. Installation suivant la revendication 5. caractérisée en ce que les moyens de positionnement comportent des premiers organes de positionnement (15) constitués par des vérins verticaux fixés au sol aux emplacements que doivent occuper les chassis correspondants et disposés entre les rails de la première paire de rails (1) et des seconds organes de positionnement constitués par des ouvertures (22) ménagées dans les châssis, de façon que la tige (19) de chaque vérin (18) puisse coopérer avec l'ouverture correspondante (22) ménagée dans chaque chassis. 8. Installation suivant la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que l'extrémité libre de chaque tige (19) de vérin de positionnement (18) est pourvue d'une tête conique (20) destinée à coopérer avec l'ouverture correspondante (22) ménagée dans le châssis (5), cette ouverture étant de forme complémentaire à la tète conique (20) pour le guidage de celle-ci. 9. Installation suivant la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que l'extrémité libre de chaque tige (19) de vérin de positionnement (18) est pourvue d'une tête prismatique destinée à coopérer avec une ouverture correspondante dans le châssis (5), cette ouverture étant de forme complémentaire à la tête prismatique pour le guidage de celle-ci, 10. Installation suivant la revendication 9, caractérisée en ce que deux rouleaux opposés sont fixés rotatifs dans l'ouverture et disposés de façon à coopérer avec la tête prismatique pour le guidage de celle-ci jusqu'à une position en appui contre les deux rouleaux. 11. Installation suivant la revendication 4 caractérisée en ce que des moyens de guidage sous forme de plots à rampe (21) sont disposés aux extrémités des plate-formes et destinés à coopérer avec les bords d'extrémités inférieures (25) des caisses (4) afin de décaler légèrement les châssis lors de la pose des caisses de façon que les organes de fixation (8) du chassis puissent coopérer avec les organes de fixation (10) de la caisse. 12. Installation suivant l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisée -en ce que les dispositifs de soulèvement (12) des caisses (4) sont des vérins hydrauliques et en ce que tous les vérins destinés à coopérer pour le soulévement de chaque caisse (4) sont branchés dans un circuit hydraulique d'alimentation pourvu de moyens distributeurs (D) assurant un actionnement synchronisé des vérins de soulèvement (12). 13. Installation suivant la revendication 12, caractérisée en ce que le premier organe de positionnement (15) de chaque châssis (5) est un vérin hydraulique branché dans le meme circuit que les vérins de soulèvement (12), , et en ce que le circuit est pourvu de moyens assurant l actionnement indépendant des vérins de soulèvement - par rapport au vérin de positionnement. 14. Installation suivant la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce que tous les circuits hydrauliques sont reliés à un poste de commande.