Brevet FR2695612A1 — publié le 19940318

DISPOSITIF D'ACCROCHAGE DU TYPE A ROTULE, EN PARTICULIER POUR VEHICULES FERROVIAIRES. La présente invention concerne un dispositif d'accrochage du type à rotule, en particulier pour véhicules ferroviaires. Il est connu d'utiliser des dispositifs à rotule pour accrocher entre eux des véhicules ferroviaires. C'est en particulier le cas des tramways composés de plusieurs véhicules. Dans ce cas, l'intercirculation entre les voitures peut être assurée par des caisses d'intercirculation reposant sur un bogie. Les voitures sont alors, au moins partiellement, portées par les caisses d'intercirculation. Ainsi, une remorque est portée par deux caisses d'intercirculation et une motrice repose d'un côté sur un bogie qui lui est propre et de l'autre sur une caisse d'intercirculation. Le dispositif d'accrochage à rotule représenté à la figure 1 est en service sur des tramways composés de cette façon. Ce dispositif d'accrochage doit donc réaliser plusieurs fonctions. C'est par son intermédiaire que l'extrémité d'une voiture repose sur la caisse d'intercirculation. Il doit transmettre les efforts de traction et de freinage. Il assure le passage en courbe du tramway par rotation autour de son axe du véhicule et de la caisse d'intercirculation correspondants. I1 peut assurer également le passage du tramway en creux et en bosses. Le dispositif d'accrochage est donc constamment soumis à des contraintes importantes. C'est une pièce essentielle pour un fonctionnement correct du tramway. A l'usage, il est apparu sur le dispositif d'accrochage représenté à la figure 1 une usure et une légère déformation des pièces à contact sphérique, cette dégradation pouvant provoquer un bruit nuisant au confort des passagers. En outre, ce dispositif est très sensible aux poussières et impuretés. Le contact sphérique se faisant en partie basse, les poussières peuvent s'infiltrer sous le simple effet de la gravité. L'invention permet de remédier à ces inconvénients. On propose un dispositif où les contacts sphériques se font sur une plus grande portée, ce qui permet de répartir les efforts sur une plus grande surface, cette portée étant supérieure à une demi-sphère. Pour rendre le dispositif beaucoup moins sensible aux poussières et impuretés, il est avantageux que les contacts sphériques se fassent en position haute. L'invention a donc pour objet un dispositif d'accrochage du type à rotule pour accrocher l'extrémité d'un premier véhicule ferroviaire à l'extrémité d'un second véhicule ferroviaire, l'extrémité de l'un des véhicules étant supportée par l'extrémité de l'autre par l'intermédiaire de la surface de contact entre la bille et l'alvéole de la rotule, le dispositif comprenant une première pièce fixée à l'un des véhicules et comportant une bille pour la rotule et une seconde pièce ou bague fixée à l'autre véhicule et comportant une alvéole pour la rotule, caractérisé en ce que l'alvéole et la bille ont une surface de contact supérieure à la demi-sphère. L'alvéole de la bague peut être une cavité formée dans la bague et comportant un orifice d'entrée serti sur la bille. Le dispositif peut comprendre une frette disposée autour de l'orifice d'entrée de la cavité. La première pièce peut comporter une partie sphérique pour constituer la bille, cette partie sphérique étant coupée par un plan définissant une surface d'appui sur l'extrémité du véhicule auquel est fixée la première pièce. Cette surface d'appui peut être avantageusement pourvue de moyens de positionnement et de fixation de la première pièce sur l'extrémité du véhicule correspondant. Les moyens de fixation et de positionnement peuvent comprendre un axe engagé dans un logement de réception de l'extrémité du véhicule correspondant et maintenu dans ce logement. Ils peuvent comprendre un pion de centrage logé en partie dans la première pièce et en partie dans l'extrémité du véhicule correspondant. La première et la seconde pièce peuvent être fixées sur leurs extrémités de véhicules respectives par l'intermédiaire de supports d'articulation. La première pièce peut être fixée à l'extrémité du véhicule porteur, la seconde pièce étant alors fixée à l'extrémité du véhicule supporté et la bague recouvrant la bille. Le véhicule supporté peut être une voiture et le véhicule porteur une caisse d'intercirculation. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, accompagnée des dessins annexés parmi lesquels - la figure 1 représente, vu de face et en coupe, un dispositif d'accrochage du type à rotule selon l'art connu, - la figure 2 est une vue de face et en coupe d'un dispositif d'accrochage pour véhicules ferroviaires, selon l'invention, - la figure 3 est une vue de dessus de la figure 2. La figure 1 illustre un dispositif d'accrochage selon l'art connu. Ce dispositif est utilisé pour un tramway comprenant au moins deux voitures reliées par une caisse d'intercirculation reposant sur un bogie. Le dispositif est fixé d'une part à un support d'articulation inférieur 1 fixé à la caisse d'intercirculation 2, et d'autre part à un support d'articulation supérieur 3 fixé à la voiture 4. La rotule est constituée par l'association d'une pièce 5 ou bille, présentant une surface sphérique convexe, et d'une pièce 6 ou alvéole présentant une surface sphérique concave correspondante. La pièce 5 est une pièce de révolution autour de l'axe 7 et est percée de part en part selon cet axe. La pièce 5 comprend une partie cylindrique emmanchée en force dans un trou 8 du support supérieur 3. Elle comprend également une surface d'appui 9 de réception de support 3. La pièce 6, encore appelée fourrure, est fixée sur un support 10 qui est monté en force dans un logement du support inférieur 1. Le support 10 et la pièce 6 sont percés de part en part de trous selon l'axe 7. Le dispositif d'accrochage et les supports inférieur 1 et supérieur 3 sont donc percés de part et d'autre selon l'axe 7. Dans le trou ainsi constitué, on engage un axe 11 dont la tête repose sur le haut de la pièce 5. Une vis 12 à tête large est vissée en bout de l'axe 11, sans contact avec le support inférieur 1, pour empêcher le retrait de l'axe 11. Des éléments d'étanchéité sont prévus pour éviter l'introduction de poussières dans le dispositif. Un joint 19 est disposé entre la tête de l'axe 11 et le support supérieur 3. Un capot 13 équipé d'un joint 14 ferme la partie inférieure du logement pratiqué dans le support inférieur 1. Un système d'étanchéité latéral assez compliqué est disposé autour de la rotule. I1 comprend un couvercle 16, coincé entre le support supérieur 3 et la pièce 5, et un réservoir annulaire 17 faisant partie intégrante du support 10. Le couvercle 16 plonge dans le réservoir 17 qui contient de l'huile. Les supports inférieur 1 et supérieur 3 étant, lors du fonctionnement du tramway, en mouvement relatif constant, l'étanchéité peut manquer d'efficacité et des poussières pénètrent alors à l'intérieur du dispositif. La rotule étant dirigée vers le bas, les poussières peuvent pénétrer entre la bille et l'alvéole de la rotule par simple effet de gravité. La pièce 5 est en acier inoxydable chromé. La fourrure 6 est à base d'une résine choisie pour faciliter le glissement avec la partie sphérique de la pièce 5. I1 apparaît que sous l'effet du poids de la voiture et du roulement du tramway, les deux pièces formant la rotule ont une usure prématurée intervenant surtout dans la zone A. Le dispositif d'accrochage selon l'invention est représenté aux figures 2 et 3. La figure 3 est représenté à une échelle différente de celle de la figure 2. Le dispositif est fixé d'une part à un support d'articulation inférieur 21 fixé lui-même à la caisse d'intercirculation 22, et d'autre part à un support d'articulation supérieur 23 fixé à la voiture 24. La rotule est constituée par l'association de la pièce 25 présentant une surface sphérique convexe et de la bague 26 présentant une surface sphérique concave correspondante. La pièce 25 comprend une partie sphérique ou bille 27 d'angle au sommet supérieur à 1800. La bille est coupée par un plan 28 servant de surface d'appui sur le support inférieur 21. La pièce 25 comprend aussi, perpendiculairement au plan 28, un axe 29 qui se loge, selon un ajustement du type glissant juste, dans le logement de réception 30 prévu dans le support inférieur 21. L'extrémité de l'axe 29 est filetée, ce qui permet la fixation de la pièce 25 sur le support inférieur 21 grâce à un écrou de serrage 31 avec interposition d'une rondelle frein 32. Un pion de centrage 33 est logé en partie dans le support inférieur 21 et en partie dans la pièce 25 dans un trou percé dans le plan 28. I1 permet le positionnement précis de la pièce 25. La pièce 25 peut être avantageusement réalisée en acier inoxydable, de même que la bague 26. La bague 26 comporte, avant son montage sur la pièce 25, une partie intérieure dont le fond est demi-sphérique et un col 34 prolongeant cette partie intérieure et dont la forme intérieure n'est pas encore sphérique. Cette forme intérieure du col est par exemple cylindrique pour permettre le passage de la bille 27. Elle n'acquiert sa forme définitive qu'après sertissage sur la bille. La bague présente alors une alvéole d'angle au sommet supérieur à 180e . Le col 34 est maintenu dans sa forme définitive par une frette 35 qui peut être également en acier inoxydable. La frette est fixée sur la bague par des vis dont une est représentée sous la référence 36. Sur la frette, on peut fixer un joint d'étanchéité à lèvre 37 en matériau organique, disposé concentriquement par rapport à la bille 27. Le joint est pressé contre la bague et la frette par une rondelle 38 fixée à la frette par des vis 39. Le montage du dispositif d'accrochage se fait de la manière suivante. L'intérieur de la bague 26 est recouverte d'une pellicule d'un produit facilitant le glissement. Il peut s'agir d'une couche de carbone, d'un produit à base de tétrafluoroéthylène tel que celui connu sous le nom déposé Téflon. La pièce 25 est mise en place dans la bague 26. On effectue un sertissage soigné du col 34 sur la bille 27 pour que le col serti constitue une partie de l'alvéole. On fixe ensuite la frette 35 sur la bague puis le joint 37 avec sa rondelle 38. La bague ainsi équipée est emmanchée en force sur le support supérieur 23 et fixée par des vis de maintien 40. Le pion 33 est monté en ajustement serré sur le support inférieur 21.Le support supérieur 23 étant équipé du dispositif d'accrochage, il s'agit ensuite de réaliser la liaison avec le support inférieur 21, le pion de centrage 33 permettant le positionnement correct de l'ensemble. L'écrou 31 et la rondelle frein 32 assurent la fixation de la pièce 25 sur le support inférieur-21. Comme cela est bien visible en comparant les figures 1 et 2, le dispositif selon l'invention bénéfie d'une portée sphérique beaucoup plus importante que le dispositif de l'art antérieur. Lorsque le dispositif est utilisé dans la disposition de la figure 2, celui-ci est beaucoup moins sensible aux impuretés que le dispositif de l'art antérieur. En effet, non seulement les zones sensibles aux impuretés sont réduites mais en outre l'effet de gravité ne facilite pas l'introduction des poussières. Il intervient ici en sens contraire. I1 faut remarquer que le dispositif d'accrochage selon l'invention peut être utilisé également avec la rotule dirigé vers le bas. Dans ce cas, le véhicule 24 serait un véhicule porteur et le véhicule 22 un véhicule porté. La rotule serait alors un peu plus sensible aux poussières mais on profiterait de la même façon à sa portée sphérique. La portée sphérique plus importante pour la rotule selon l'invention permet d'envisager des passages en creux et en bosse avec des dénivellations plus importantes. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'accrochage du type à rotule pour accrocher l'extrémité d'un premier véhicule ferroviaire à l'extrémité d'un second véhicule ferroviaire, l'extrémité de l'un des véhicules étant supportée par l'extrémité de l'autre par l'intermédiaire de la surface de contact entre la bille et l'alvéole de la rotule, le dispositif comprenant une première pièce (25) fixée à l'un des véhicules et comportant une bille (27) pour la rotule et une seconde pièce ou bague (26) fixée à l'autre véhicule et comportant une alvéole pour la rotule, caractérisé en ce que l'alvéole et la bille ont une surface de contact supérieure à la demi-sphère. 2) Dispositif d'accrochage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alvéole de la bague est une cavité formée dans la bague et comportant un orifice d'entrée (34) serti sur la bille (27). 3) Dispositif d'accrochage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une frette (35) disposée autour de l'orifice d'entrée (34) de la cavité. 4) Dispositif d'accrochage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite première pièce (25) comporte une partie sphérique pour constituer la bille, cette partie sphérique étant coupée par un plan (28) définissant une surface d'appui sur l'extrémité du véhicule auquel est fixée la première pièce. 5) Dispositif d'accrochage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite surface d'appui est pourvue de moyens de positionnement et de fixation de la première pièce sur l'extrémité du véhicule correspondant. 6) Dispositif d'accrochage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de fixation et de positionnement comprennent un axe (29) engagé dans un logement de réception (30) de l'extrémité du véhicule correspondant et maintenu dans ce logement. 7) Dispositif d'accrochage selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens de positionnement et de fixation comprennent un pion de centrage (33) logé en partie dans la première pièce (25) et en partie dans l'extrémité du véhicule correspondant. 8) Dispositif d'accrochage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la première et la seconde pièce sont fixées sur leurs extrémités de véhicules respectives par l'intermédiaire de supports d'articulation (21, 23). 9) Dispositif d'accrochage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la première pièce (25) est fixée à l'extrémité du véhicule porteur, la seconde pièce étant fixée à l'extrémité du véhicule supporté, la bague (26) recouvrant la bille (27). 10) Dispositif d'accrochage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le véhicule supporté (24) est une voiture et le véhicule porteur (22) est une caisse d'intercirculation.