Brevet FR2668441A1 — publié le 19920430

La présente invention concerne les équipements pour voies ferrées et a plus particulièrement pour objet un dispositif anti-dérive pour immobiliser au moins une roue à boudin d'un véhicule ferroviaire circulant sur l'un des rails vignole d'une voie. En matière ferroviaire, il est connu que dans les gares, quelle que soit leur importance, des voitures ou des wagons mis à poste peuvent dériver sous l'action du vent ou d'un choc associée à la pente de la voie. Pour se protéger de ces dérives accidentelles et de leurs conséquences toujours dommageables, différents types de dispositif de sécurité sont utilisés. L'un de ces dispositifs habituellement désigné par "impasse de sécurité" est destiné à éviter une dérive vers les voies principales. Cette "impasse de sécurité" est constituée par un appareil de voie dont l'aiguillage, en position de protection, oriente des véhicules en dérive sur une voie en cul-de-sac terminée par un heurtoir. Les véhicules en dérive butent en général contre le heurtoir et déraillent ou ne déraillent pas suivant l'importance du choc. Un autre dispositif est habituellement désigné par "aiguille d'ensablement". Cette aiguille, en position de protection, provoque un déraillement du véhicule dérivant. Un autre de ces dispositifs est désigné habituellement sous le nom de "taquet dérailleur". Ce "taquet dérailleur" en position active de protection, vient prendre position sur le rail et en position non active libère ce dernier. Lorsqu'un véhicule dérivant rencontre le taquet, suivant l'importance du choc, soit il est arrêté, soit il déraille, soit il brise le taquet. Le but de l'invention est de construire un dispositif qui ne conduise ni à un déraillement ni à un bris de matériel fixe ou roulant. Le dispositif selon l'invention est mobile entre une position inactive dans laquelle il dégage le passage du boudin d'une roue circulant sur un rail et une position active dans laquelle il exerce un frottement choisi à volonté sur la face intérieure d'un bandage de roue pour arrêter la dérive sans déraillement. L'invention a pour objet un dispositif anti-dérive pour immobiliser au moins une roue à boudin d'un véhicule ferroviaire circulant sur l'un des rails vignole d'une voie constitué, entre autres, d'un frein et d'un actionneur. Ce dispositif anti-dérive est caractérisé en ce que le frein comprend au moins un ensemble fixe installé entre les rails de la voie, au moins un ensemble mobile monté sur Ensemble fixe et apte à se déplacer entre une position inactive dans laquelle une roue circulant sur le rail à son aplomb est libre de rouler et une position active dans laquelle une roue circulant sur le rail à son aplomb est entravée, au moins un ensemble semi-fixe installé entre les rails de la voie et relié à l'ensemble mobile, et en ce que l'actionneur est relié à l'ensemble mobile pour le mouvoir et le placer dans l'une au moins de ses deux positions active et inactive. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la lecture de la description et des revendications qui suivent ainsi que de l'examen du dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple, où - la Figure 1 est une vue de dessus partielle schématique d'un mode de réalisation d'un dispositif anti-dérive selon l'invention; - la Figure 2 est une coupe partielle selon le plan 2-2 de la Figure 1 où est représenté en plus un couple de roues d'un essieu; - la Figure 3 est une vue de dessus de détail partielle, à une autre échelle, de la Figure 1, et - la Figure 4 est une vue de détail en élévation avec une coupe partielle d'une partie de l'actionneur du dispositif selon l'invention dans diverses positions qu'il occupe en cours de fonctionnement. Les voies traditionnelles faites en rail vignole et leurs appareils étant bien connus dans la technique, on ne décrira dans ce qui suit que ce qui concerne directement ou indirectement l'invention. Pour le surplus, le spécialiste de la technique considérée puisera dans les solutions courantes classiques à sa disposition pour faire face aux problèmes particuliers auxquels il est confronté. Dans ce qui suit, un même numéro de référence identifie toujours un élément homologue quel que soit le mode réalisation. Pour la commodité de l'exposé, on décrira successivement chacun des constituants d'un dispositif anti-dérive selon l'invention avant d'en exposer le fonctionnement. Comme on le voit un dispositif anti-dérive selon l'invention est posé par exemple entre les rails R d'une voie traditionnelle, en rail vignole, reposant sur des traverses T. Les rails sont fixés sur les traverses de toutes manières courantes classiques, par exemple à l'aide de tirefonds. Les rails sont destinés à assurer le roulement et le guidage de roues r de véhicules, des voitures ou des wagons. Comme on le voit sur la Figure 2, une roue r comprend un boudin b et une face intérieure f. Le dispositif anti-dérive selon l'invention pour immobiliser au moins une roue à boudin r d'un véhicule ferroviaire circulant sur l'un des rails R d'une voie ferrée est constitué, entre autres, d'un frein 10 avec un ensemble fixe 11, un ensemble mobile 12 et un ensemble semi-fixe 13, et d'un actionneur 20. L'ensemble fixe 11 comprend au moins une platine 11-1 posée sur les traverses auxquelles elle est fixée par exemple par des tirefonds. Cette platine reçoit des glissières 112, des guides 113, par exemple vissés sur lesquels on reviendra par la suite Cette platine 111 reçoit aussi au moins un support 114, par exemple soudé, boulonné, riveté ou monté à l'aide de rivets Huck. Chaque support reçoit un axe 115. Ceci est illustré sur les Figures 1 et 2 notamment. L'ensemble mobile 12 comprend au moins un berceau 121 monté sur l'axe 115 du support 114 de manière à pouvoir basculer. Au berceau 121 sont fixés, par exemple par des boulons non représentés, une entretoise 122 faite par exemple d'une éclisse et un sabot 123 fait par exemple d'un rail vignole avec un champignon, une âme et un patin. Comme on le voit sur les Figures 1 et 2, le sabot 123 coopère par l'intermédiaire de son patin avec au moins un élément élastique 124. Cet élément élastique 124 comprend au moins une lame ressort 1241 et, de préférence quatre, maintenues par des brides 1242 dans lesquelles sont placées des plaques 1243 qui prennent appui contre le patin du sabot 123. Au moins un poussoir 125 équipé d'au moins une contre-came 1251 coopère avec l'élément élastique 124.Comme on peut l'observer sur la Figure 1, le sabot 123 est encore muni à l'une de ses extrémités au moins d'un ancrage 126. De préférence, le sabot est aussi muni d'une entrée 127 à chacune de ses extrémités. L'ensemble semi-fixe 13, anti-cheminement, comprend une embase 131, fixée aux traverses de toutes manières appropriées, qui reçoit une tige 132. L'une des extrémités de la tige 132 est reliée à l'embase 131 par une liaison 133 et au sabot 123 par l'ancrage 126. L'ensemble semi-fixe permet de transmettre et d'absorber les efforts communiqués par les roues aux sabots à la voie et à son ballast qui assurent la réaction. Tous ces éléments sont disposés entre les rails R de la voie, comme illustré schématiquement sur la Figure 1. Sur cette figure, seuls deux ensembles mobiles 12 ont été illustrés pour chaque file de rail. Dans la pratique, on en utilise de préférence cinq similaires. L'actionneur 20 comprend, essentiellement, une barre 21, une articulation 22 et une tringle 23. Comme cela ressort en particulier de l'examen des figures du dessin, la barre 21 comprend des cames 211 de préférence régulièrement réparties sur ses faces opposées. Ces cames 211 sont destinées à coopérer avec les contre-cames 1251 des poussoirs 125. Une des extrémités de la barre 21, comme cela apparaît en'particulier sur la Figure 4, comprend, une encoche 212 un alésage 213 et au moins un appui 214. L'articulation 22 comprend, entre autres, une semelle 221, des biellettes 222 et une chape 223. Comme cela apparaît sur la Figure 4, la semelle 221 est aménagée pour former un puits 2210 avec deux parois opposées 2211 et 2212 destinées à coopérer avec les biellettes 222 comme cela ressortira par la suite. Chaque biellette 222 comprend un bras profilé 2221 destiné à coopérer avec les parois 2211 et 2212, un axe 2222 engagé dans l'alésage 213 de la barre 21 et une branche 2223 équipée d'un pivot 2224 destiné à coopérer avec l'encoche 212 de la barre 21. La chape 223 est percée de trous 2231 dans lesquels est engagé le pivot 2224. Cette chape 223 est reliée à l'une des extrémités de la tringle 23, comme illustré, tringle qui peut être déplacée manuellement ou à l'aide d'un moteur. La manière dont les constituants que l'on vient de décrire, du dispositif anti-dérive selon l'invention, sont montés ressort de ce qui précède et de l'illustration des figures du dessin. I1 y a lieu de retenir que les poussoirs 125 peuvent coulisser dans les glissières 112, que la barre 21 peut coulisser dans les guides 113, que les berceaux 121 peuvent basculer relativement aux supports 114 grâce aux axes 115, et que les biellettes 222 peuvent basculer à la fois relativement à la barre 21 et à la chape 223 grâce à l'axe 2222 et au pivot 2224, respectivement. On expliquera maintenant le fonctionnement de ce mode de réalisation du dispositif anti-dérive selon l'invention. On suppose que le dispositif est initialement dans la position où il est illustré sur la Figure 2, c'est-à-dire que le frein est dans la position où le ou les ensembles mobiles sont en position inactive dans laquelle une roue circulant sur le rail à son aplomb est libre de rouler. Si l'on agit maintenant sur la tringle 23 afin de la déplacer, de la gauche vers la droite sur la Figure 1 et sur la Figure 4, la chape se déplace dans le même sens en entrainant le pivot 2224. En faisant ceci, comme cela ressort de l'examen de la Figure 4, le pivot 2224 rencontre l'encoche 212 de la barre 21. Simultanément ou presque le bras profilé 2221 de la biellette 222 qui bascule sur l'axe 2222, rencontre la paroi 2211 du puits 2210 de la semelle 221. Ce déplacement se poursuit, par exemple avec une course de l'ordre de 80 à 120 mm, jusque dans la position la plus extrême droite illustrée sur la Figure 4, en entraînant la barre 21. Au cours de cette translation, la barre 21 glisse entre les guides 113 supportés par les platines 111, et ses cames 211 agissent sur les contre-cames 1251 des poussoirs 125 comme cela ressort en particulier de la Figure 3.Comme on- le perçoit, les poussoirs 125 sont alors repoussés en direction des rails de chacune des files de la voie, en tendant à s'écarter l'un de l'autre tout en coulissant entre les glissières 112. L'extrémité de chaque poussoir 125, opposée à une contre-came 1251 prend appui sur l'un des éléments élastiques 124, de préférence pratiquement à mi-distance des brides 1242 qui retiennent les lames de ressort 1241 comme illustré sur la Figure 1. Ceci fait basculer les berceaux 121 sur les axes 115 portés par les supports 114 ainsi que les sabots 123, et en particulier leur champignon qui se rapproche du champignon du rail de la voie situé en regard. L'intervalle libre demeure inférieur à l'épaisseur du boudin d'une roue. On comprend qu'en agissant par exemple sur la longueur des poussoirs 125 ou bien sur l'épaisseur des plaques 1243, voire sur le cambrage ou le nombre des lames de ressort 1241, il est possible de régler cet intervalle qui sépare les champignons du rail de la voie et du sabot, écart qui en relation avec l'épaisseur du boudin détermine l'effort de serrage exercé sur une roue lorsque l'ensemble mobile est ainsi placé dans sa position active. Une entrée 127 ménagée à chacune des extrémités du sabot 123 permet un engagement progressif du boudin d'une roue dans le dispositif anti-dérive et son serrage par action du sabot sur sa face intérieure. Pour neutraliser, rendre inopérant le dispositif anti-dérive selon 1 invention, on agit sur la tringle 23 dans le sens opposé à celui indiqué précédemment, c'est-à-dire qu'on la déplace de ia droite vers la gauche sur les Figures 1 et 4. La tringle 23 entraîne la chape 223 et fait basculer les biellettes 222 dans le sens anti-horaire à partir de la position extrême. En basculant, les biellettes 222 rencontrent, avec leurs bras profilés 2221 la paroi 2212 du puits 2210, comme illustré en position intermédiaire sur la Figure 4. Ce contact persiste jusqu'à ce que les bras profilés 2221 reposent sur les appuis 214 de la barre 21. Ensuite, les biellettes étant immobilisées dans cette situation, la tringle 23 tire sur la barre 21 qu'elle entraîne jusqu'a ce que les bras profilés 2221 touchent la paroi 2211.Le dispositif a alors repris sa position inactive initiale. On observera que grâce à une position judi cive use du centre de gravité G du ou des ensembles mobiles 12 par rapport à l'axe ou aux axes 115, la gravité fait basculer le ou les berceaux 121 et tout ce qu'il(s) porte(nt) dans le sens de la position inactive en repoussant les poussoirs 125 dont les contre-cames 1251 restent appliquées en contact étroit contre les cames 211 de la barre 21. L'entraînement desmodromique de l'ensemble mobile par l'actionneur ne se fait seulement que pour passer de la position inactive à la position active. Dans le mode de réalisation illustré, les sabots 123, les poussoirs 125 et la barre 21 sont faits de préférence en rail vignole de 50 kg au mètre linéaire. Dans un mode de réalisation, la longueur des sabots est de 6,20 m environ, dimension qui peut être augmentée ou réduite suivant les besoins. On observera que la barre 21 a l'une de ses extrémités "détalonnée", amincie dans son champignon et son patin au moins. De ce qui précède, on saisit immédiatement tout l'intérêt et tous les avantages du dispositif selon l'invention. Notamment, ce dispositif peut être installé sans que soit exigée une infrastructure particulière et peut être posé sur une voie tout simplement à l'aide de tirefonds engagés dans les traverses. Un autre avantage réside dans le fait que de par le choix des configurations et des masses, le sabot est mis et maintenu en position active par les poussoirs et la barre alors qu'il revient à sa position inactive simplement par son propre poids lorsque la tringle est manoeuvrée dans le sens opposé. Un autre avantage réside dans le fait que l'action de freinage exercée par les sabots s'opère par l'intermédiaire d'éléments élastiques, ce qui assure une progressivité et une absence de choc au fonctionnement. Un autre avantage du dispositif selon l'invention résulte du fait qu'il peut être construit essentiellement à l'aide de rails traditionnels et de ressorts de suspension de véhicule, réformés pour leur destination initiale et qui sont réutilisés. REVENDICATIONS 1 - Dispositif anti-dérive pour immobiliser au moins une roue à boudin d'un véhicule ferroviaire circulant sur l'un des rails vignole d'une voie portée par des traverses, constitué, entre autres, d'un frein (10) et d'un actionneur (20), caractérisé en ce que le frein (10) comprend au moins un ensemble fixe (11) destiné à être installé entre les rails de la voie, au moins un ensemble mobile (12) monté sur l'ensemble fixe (11) et apte à se déplacer entre une position inactive dans laquelle une roue circulant sur le rail à son aplomb est libre de rouler et une position active dans laquelle une roue circulant sur le rail à son aplomb est entravée, au moins un ensemble semifixe (13) destiné à être installé entre les rails de la voie et relié à l'ensemble mobile (12), et en ce que l'actionneur (20) est relié à l'ensemble mobile (12) pour le mouvoir et le placer dans l'une au moins de ses deux positions active et inactive. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble fixe (11) comprend des platines (111) destinées à être portées par et fixées aux traverses, des glissières (112) et des guides (113) montés sur les platines (111), ainsi que des supports (114) associés aux platines et portant des axes (115). 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble mobile (12) comprend des berceaux (121) montés sur les axes (115) des supports (114), des entretoises (122) portées par les berceaux (121), au moins un sabot (123) monté sur les entretoises (122), des éléments. élastiques (124) associés au sabot (123), et des poussoirs (125) coopérant avec les éléments élastiques (124). 4 - Dispositif selon la revendication 3, ca ractérisé en ce que les éléments élastiques (124) comprennent au moins une lame ressort (1241), des brides (1242) et des plaques (1243) entre sabot(s) (123) et lame de ressort (1241). 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'ensemble semi-fixe (13) comprend une embase (131) destiné à être fixée à au moins une traverse et une tige (132) reliée, d'une part, à l'embase (131) par une liaison (133) et, d'autre part, au sabot (123) par un ancrage (126). 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'actionneur (20) comprend une barre (21), une articulation (22) et une tringle (23). 7 - Dispositif selon la revendication 6, ca ractérisé en ce que la barre (21) comprend au moins une came (211) destinée à coopérer avec une contrecame (1251) d'un poussoir (125), une encoche (212) et un alésage (213). 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'articulation (22) comprend une semelle (221) avec un puits (2210) à deux parois (2211, 2212) opposées, au moins une biellette (222) avec un bras profilé (2221) destiné à coopérer avec ces parois (2211, 2212), avec un axe (2222) engagé dans l-'alésage (213) de la barre et avec une branche (2223) portant un pivot (2224) destiné à coopérer avec l'encoche (212) de la barre (21), ainsi qu'un chape (223) percée d'un trou (2231) pour recevoir ce pivot (2224) et destinée à être fixée à la tringle (23). 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que les sabot(s) (123), poussoirs (125) et barre (21) sont faits en rail.