Brevet FR2824516A1 — publié le 20021115

WAGON POUR CHARGE LOURDE L'invention se rapporte à un wagon pour charge lourde. El le se rapporte pl us particulièrement mais non excl usivement à un wagon citerne. Classiquement, un wagon se compose d'organes de roulement tels les roues d'un ou plusieurs bogies destinés à soutenir une charge. Les bogies supportent, via une articulation pivot, un châssis lequel porte une charge telle une citerne ou une caisse etc. Lorsque l'on souhaite augmenter la charge, se pose comme problème les effets de celle-ci sur les rails. En effet, les forces verticales et horizontales tendent à dégrader significativement les rails et plus la charge est lourde plus ces forces sont importantes. Pour atténuer ces effets, on a déjà construit des wagons à huit essieux et donc des wagons soutenus à chaque extrémité par deux bogies comportant chacun deux essieux. Chaque paire de bogies extrêmes soutient par une articulation à pivot plat un châssis intermédiaire s'étendant entre les deux bogies portant quant à lui un ch3ssis principal. Les tampons et le point de traction se situent dans l'axe du châssis porté par les bogies et les points de pivots avec le châssis sont décalés verticalement de sorte que les efforts longitudinaux modifient notamment les forces verticales ce qui, en outre, dégrade le comportement du wagon. L'invention a pour objectif un wagon qui remédie notamment aux problèmes évoqués ci dessus. A cet effet l'invention a pour objet un wagon comprenant: - deux groupes de quatre essieux organisés en bogie supportant une structure accueillant une charge, - pour chaque groupe de bogie, d'une part des moyens d'application d'une force longitudinale dite de déplacement et d'autre part des pivots de liaison avec au moins indirectement la charge ce wagon étant caractérisé en ce que chaque groupe de deux bogies est. par les pivots de liaison, associé à un 2 282451 6 cadre portant les moyens d'application de la force longitudinale dite de déplacement avec, d'une part, portée par la face supérieure du cadre, une liaison à pivot avec la structure contenant la charge laquelle liaison à pivot est alignée avec les moyens d'application précités et d'autre part c'est directement I'enveloppe contenant la charge qui transmet les efforts longitudinaux entre les deux groupes de bogie. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple au regard du dessin qui représente schématiquement: Fig 1: wagon citerne l O Fig 2: groupe de bogie Fig 3: bogie Fig 4: coupe axiale verticale du wagon citerne. En se reportant au dessin on voit un wagon 1. Ce wagon porte une charge contenue dans une enveloppe 2. Dans l'exemple représenté mais sans limitation, il s'agit d'un wagon citerne mais il pourrait s'agir d'un autre type de produit transporté et par exemple faisant appel à une caisse ou une plate-forme. De manière classique ce wagon comprend: - deux groupes A, B. de quatre essieux 3 organisés en bogie 4 supportant une structure accueillant une charge, - pour chaque groupe de bogie, d'une part des moyens 5,6 d'application d'une force longitudinale dite de traction ou de compression et, d'autre part, des pivots 7 de liaison au moins indirectement avec la charge. Par moyens d'application d'une force longitudinale de traction ou de compression, on comprendra tant la liaison (crocheVanneau) avec par exemple la locomotive de traction que les tampons utilisés lors du freinage. Pour certains types de liaison, la liaison crocheVanneau fait également office de tampon. Chaque bogie comprend une poutre8 transversale, deux poutres9 longitudinales, une liaison 7 supérieure à pivot et deux essieux 3. Bien évidemment, sont également prévus des suspensions, des organes de freinage et une timonerie de commande du freinage. 3 282451 6 Selon l'invention, chaque groupe A, B. de deux bogies est. par les pivots 7 de liaison, associé à un cadre 10 portant les moyens d'application de la force longitudinale dite de déplacement avec d'une part, portée par la face supérieure du cadre, une liaison 11 à pivot avec la structure contenant la charge laquelle liaison 11 à pivot est alignée avec les moyens 5,6 d'application précités et d'autre part c'est directement l'enveloppe 2 contenant la charge qui transmet les efforts longitudinaux entre les deux groupes A, B de bogie. La structure 2 est donc portée par deux cadres 10 indépendants. Cette liaison 11 à pivot avec la structure se compose d'un pivot comportant une partie de sphère en son sommet qui coopère avec une cavité partiellement sphérique que présente la base de la structure 2. Avantageusement, au droit de cette liaison à pivot, la structure présente des moyens 12 de renforcement de celle ci. Dans le cas par exemple d'une citerne, ce renforcement 12 est réalisé par une frette 12 interne à la citerne dont le rôle n'est plus uniquement dédié à la résistance au flambage mais à la transmission des efforts. Par rapport aux autres frettes que comportent habituellement cette citerne, la hauteur et l'épaisseur de la frette sont majorées. A titre de comparaison, la hauteur habituelle de la frette est de 100 mm environ alors que pour cette citerne la hauteur est comprise entre 300 et 400 mm environ. L'épaisseur habituelle est de 6 mm environ alors que dans le cas présent elle est de 15 à 20 mm environ. L'acier utilisé est à haute limite élastique genre S 550 MC ou P 460ML On note que la hauteur de la frette varie en décroissant depuis le bas vers le haut. Lorsque la forme de la structure n'est pas un cylindre, les moyens de renforcement utilisés sont adaptés à cette forme. Comme on peut le voir chaque cadre 10 soutenu par le groupe de bogie se compose de trois poutrelles 13 longitudinales dont une centrée sur l'axe longitudinal. La poutrelle médiane porte sur sa face supérieure la partie male du pivot. Inversement, il pourrait s'agir de la partie femelle. 4 2824516 Ce cadre, pour Atre reUA une locomove ou un autre wagon, se prolonge au delA de LerAmkA de la ructure, d'un ctd par des bras 14 qui 6lAvent pour que les polnts d'applLatlon des forces soient dans I'axe verEcal du pivot. On notera que pour ailAger ce cadre les poutreMes ou poutres des bogies . , sont evldees. Une autre caractArLtlque lntAressante est le poskionnement des points de pivotement sur la structure. Ces polnts de pivotement sont Acarts d'une distance de bordre de 60 de la longueur de la charge, les 40 restant Atant rApars de part et d'autre. La tuation antArieure Atait de 80 90 entre les polnts de pivots. y a donc une transmlson plus rAguHAre des charges le long du wagon. Cette dposkion permet de dsynchroniser les efforts vercaux et horizontaux des roues aux rails. Le wagon se comporte comme un flltre passe bas. Du fak que les extrAmkAs des cadres reposant sur les bogles sont releves, la dterne se termine en ses erAmAs par une forme tronconique. On a donc une archecture six pivots et douze Usoin qul contbuent ce filtrage. Avantageusement, ia suspenslon est du type scoAlasque. Le poe-4aux par rappo la lhon 11 vot e de pite longueuG ce qui permet la compatibHkA au montage de l'attelage automatique de choc et tracton, tout en autorant une longueur de plate-forme utUe supArieure 22 m. s REVENDIC^TIONS 1. Wagon pour charge lourde comprenant: - deux groupes (A, 8) de quatre eseux (1) organiss en bogle (4) supportant une ructure accueUlant une charge, - pour chaque groupe de bogie, d'une part des moyens (5,6) d'appUcatlon d'une force longltudinale dRe de tracton ou de compreson et d'autre part des pivots (7) de liahon au moins indirectement avec la charge, ce wagon Atant caractArbd en ce que chaque groupe (A,B) de deux bogies est. par les pivots (7) de Daison associA un (10) cadre portant les moyens d'applLatlon de la force longitudinale dlte de dAplacement avec, d'une part po6e par la face supArieure du cadre, une liahon A(11) pivot avec la structure contenant la charge laquelle Daison A (11) piot est alignde avec les moyens (5,6) d'application prcits et, d'autre part c'est dlrectement l'enveloppe (2) contenant la charge qul transmet les eMorts longitudinaux entre les deux groupes (A, 8) de bogie. 2. Wagon pour charge lourde selon la revendication 1 caractArA en ce que la Haison (11) plvot avec la structure se compose d'un pivot comportant une parbe de sphre en son sommet qui coopAre avec une cav6 parbellement sphArique que prAsente la base de la ructure (2t 3. Wagon pour charge lourde selon la revendlcatlon 1 caractArbd en ce que, au droit de la llahon (11) pivot, la ructure prAsente des moyens (12) de renforcement de ceMe-cL 4. Wagon pour charge lourde selon la revendicatlon 1 caractArbd en ce que dans le cas d'une cRerne, le renforcement est rdalLd par une frette (12) lnterne la clterne. 5. Wagon pour charge lourde selon la revendication 4 caractArG en ce que la hauteur de la frette (12) de renforcement varie en dAcrobsant depuis le bas vers le haut. 6. Wagon pour charge lourde selon la revendication 1 caractArLd en ce 3Q que chaque cadre(l0) soutenu par le groupe de bogie se compose de troL poutreLes (13) longitudinales dont une centrde sur l'axe longitudinal. 7. Wagon pour charge lourde selon la revendication 6 caractArUd en ce que le cadre (10) pour Atre reNA une locomote ou un autre wagon se -' _ 6 2cS24516 prolonge, au delà de l'extrémité de la structure, d'un côté par des bras qui s'élèvent. 8. Wagon pour charge lourde selon la revendication 1 caractérisé en ce que les points de pivotement sont écartés d'une distance de l'ordre de 60% de la longueur de la charge, les 40% restant étant répartis de part et d'autre assurant une meilleur équipartition des charges au rail le long du wagon. 9. Wagon pour charge lourde, selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend six pivots et douze lisoirs. 10. Wagon pour charge lourde selon la revendication 1 caractérisé en ce l O que le porte-à-faux par rapport à la liaison (11) à pivot est de petite longueur, ce qui permet la compatibilité au montage de l'attelage automatique de choc et traction, tout en autorisant une longueur de plateforme utile supérieure à