Brevet FR3081810A1 — publié le 20191206

Description Titre de l'invention : ADAPTATEUR DE WAGON POUR RACCORDER UNE CAISSE DE WAGON À UN PALIER Domaine technique de l'invention [0001] La présente invention concerne le domaine des adaptateurs de palier pour un wagon. Etat de la technique antérieure [0002] Un wagon comprend généralement un cadre de bogie pourvu d'une paire de cadres latéraux de chaque côté, ayant des mâchoires ouvrant vers le bas. Un adaptateur de palier peut être déplacé verticalement à l'intérieur des mâchoires et repose sur un palier monté sur un essieu de wagon portant une roue dudit wagon. L'adaptateur de palier constitue ainsi une connexion rigide entre le cadre de bogie du wagon et le palier. Typiquement, un palier pour un essieu de wagon s'ajuste autour d'un tourillon à l'extrémité de l'essieu de wagon, où il est monté entre un ensemble de bague de support et un embout. [0003] Toutefois, l'adaptateur de wagon peut se déplacer par rapport au palier. La charge appliquée par le cadre de bogie par le biais de l'adaptateur peut ne pas être bien répartie sur le palier, notamment sur les éléments de roulement lorsque le palier est du type palier à roulement. Ceci donne lieu à une usure sur la surface interne et la surface externe de l'adaptateur de wagon ainsi qu'à une défaillance du palier. [0004] De plus, l'adaptateur de wagon peut venir en contact avec la bague de support ou l'embout du palier. Ceci donne lieu à une usure inattendue de ces pièces et réduit ainsi leur durée de vie utile. [0005] Le déplacement du wagon par rapport au palier peut également conduire à un contact direct entre l'adaptateur et l'un des joints du palier. Dans ce cas, le palier n'est pas étanchéifié de manière appropriée. Dès lors, une pollution par des particules contaminantes, de la poussière et de l'eau peut pénétrer à l'intérieur du palier depuis l'extérieur et potentiellement endommager les pièces du palier. [0006] Typiquement, les paliers sont remplis de lubrifiant, en particulier de graisse, pour lubrifier les surfaces de contact de roulement qui supportent en rotation l'essieu du wagon. Le but est de réduire les frottements et l'échange thermique de manière à réduire l'usure des pièces et les risques de rupture. Toutefois, les joints de palier affectés par un déplacement de l'adaptateur de wagon peuvent conduire à une fuite de lubrifiant vers l'extérieur du palier, puis à une défaillance du palier. [0007] Ces problèmes ainsi que d'autres sont résolus par des modes de réalisation de la présente invention. Résumé de l'invention 2 [0008] À cet effet, l'invention concerne un adaptateur de wagon destiné à relier radialement une caisse de wagon à un palier. L'adaptateur de wagon comprend un corps d'adaptateur ayant deux canaux latéraux délimités chacun par une paire d'oreilles opposées et une surface latérale perpendiculaire auxdites oreilles opposées. Les canaux latéraux sont prévus pour coopérer avec la caisse de wagon. Le corps d'adaptateur comprend en outre deux surfaces frontales, une surface interne agissant en tant que siège de palier pour ledit palier, et une surface externe. L'adaptateur de wagon comprend également deux brides frontales qui font saillie vers l'intérieur par rapport à la surface interne, et qui délimitent avec la surface interne un logement pour ledit palier. Au moins l'une desdites brides est distincte du corps d'adaptateur et est montée sur une surface frontale dudit corps. [0009] Un tel adaptateur de wagon avec une bride séparée facilite le montage de l'adaptateur de wagon sur le palier. [0010] Il permet en outre d'ajuster le débattement entre les brides et le palier, et dès lors d'améliorer le maintien du palier à l'intérieur dudit adaptateur de wagon. L'adaptateur de wagon est limité dans son déplacement relatif par rapport au palier. [0011] Un tel agencement améliore la durée de vie utile de l'adaptateur de wagon et du palier en empêchant un mauvais alignement relatif et une usure. [0012] Le corps d'adaptateur de l'adaptateur de wagon peut être standardisé, l'au moins une bride pouvant être adaptée en fonction des caractéristiques d'application. [0013] Selon d'autres aspects de l'invention qui sont avantageux mais non obligatoires, un tel adaptateur de wagon peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : [0014] Une bride frontale est montée sur le corps d'adaptateur, et l'autre bride frontale est formée intégralement avec ledit corps. [0015] Les deux brides frontales sont montées sur le corps d'adaptateur. [0016] Ladite au moins une bride est connectée à une plaque de fixation qui est montée sur la surface externe dudit corps d'adaptateur. [0017] Les deux brides frontales sont connectées par une plaque de fixation de manière à former une pièce montée sur le corps d'adaptateur. [0018] L'au moins une bride et la plaque de fixation sont formées intégralement. [0019] La plaque de fixation est pourvue d'un renfoncement qui reçoit une broche saillante prévue sur la surface externe du corps d'adaptateur. [0020] Ladite au moins une bride est fixée solidement à ladite surface frontale du corps d'adaptateur par des moyens de fixation. [0021] La plaque de fixation est fixée solidement à ladite surface externe du corps d'adaptateur par des moyens de fixation. [0022] Les moyens de fixation sont des vis. [0023] Au moins une bride frontale est pourvue d'un crochet qui fait saillie vers le palier. Le 3 crochet est prévu pour coopérer avec le palier. [0024] La surface externe du corps d'adaptateur est prévue pour être en contact radial direct avec la caisse de wagon. [0025] L'adaptateur de wagon est en outre pourvu d'un recouvrement supérieur monté sur la surface externe du corps d'adaptateur ou sur la plaque de fixation, ledit recouvrement supérieur étant prévu pour être en contact radial direct avec la caisse de wagon. [0026] La surface interne présente par exemple une forme concave de rayon constant de manière à reposer sur le palier. [0027] Le corps d'adaptateur est fabriqué en métal, par exemple par coulée. Par exemple, le corps d'adaptateur est fabriqué en acier coulé ou en fonte. [0028] Ladite au moins une bride est fabriquée en métal. [0029] Ladite au moins une bride est fabriquée en plastique ou en matériau polymère. [0030] Selon un autre aspect, l'invention concerne un ensemble adaptateur de wagon comprenant un adaptateur de wagon selon l'un quelconque des modes de réalisation précédents, un palier monté à l'intérieur de l'adaptateur de wagon, une bague de support prévue pour venir en contact axial avec le palier au niveau d'un premier côté et un ensemble d'embout prévu pour venir en contact axial avec le palier au niveau d'un autre côté, opposé au premier côté. [0031] Selon un mode de réalisation, le palier comprend au moins une bague interne et au moins une bague externe montée en contact radial avec la surface interne de l'adaptateur de wagon. [0032] Selon un mode de réalisation, le palier comprend au moins une rangée d'éléments de roulement disposés entre des chemins de roulement prévus sur les bagues interne et externe. [0033] Selon un mode de réalisation, la bague interne du palier est fabriquée en deux parties séparées axialement par un espaceur axial. [0034] Selon un autre aspect, l'invention concerne un essieu de wagon comprenant un ensemble adaptateur de wagon selon l'un quelconque des modes de réalisation précédents, un arbre étant monté de manière rotative autour d'un axe de rotation par rapport à un adaptateur de wagon à l'intérieur dudit palier. L'arbre comprend une première extrémité montée radialement à l'intérieur de la bague de support et une deuxième extrémité opposée à la première extrémité et fixée à l'ensemble d'embout. Brève description des figures [0035] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la des- cription détaillée de modes de réalisation non limitatifs et des dessins annexés dans lesquels : [0036] [fig.1] est une vue en perspective d'un essieu de wagon selon un premier mode de 4 réalisation de l'invention ; [0037] [fig.21 est une coupe transversale axiale de l'essieu de wagon de la figure 1 ; [0038] [fig.31 est une coupe transversale axiale de l'essieu de wagon selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; [0039] [fig.41 est une vue éclatée en perspective et [Fig 51 est une vue assemblée en perspective d'un adaptateur de wagon pour un essieu de wagon selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; et [0040] [fig.61 est une vue éclatée en perspective et [Fig 71 et une vue assemblée en perspective d'un adaptateur de wagon pour un essieu de wagon selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. Description détaillée de l'invention [0041] Si l'on se réfère aux figures 1 et 2, un essieu de wagon 10 est prévu pour relier le cadre de bogie d'un wagon aux roues (non illustrées). L'essieu de wagon 10 comprend un arbre 12 (en pointillés dans la figure 2), monté à rotation autour d'un axe de rotation X10 par rapport à un adaptateur de wagon 14. L'adaptateur de wagon 14 est fixé au cadre de bogie de wagon, l'arbre 12 étant fixé au bogie. [0042] Un palier 16 est prévu radialement entre l'adaptateur de wagon 14 et l'arbre 12. Comme illustré dans la figure 2, le palier 16 est du type palier à roulement et comprend une bague interne 18 montée sur l'arbre 12, une bague externe 20 montée à l'intérieur de l'adaptateur de wagon 14 et deux rangées d'éléments de roulement 22a, 22b, par exemple des rouleaux, disposés entre des chemins de roulement prévus sur les bagues interne et externe 18, 20. La bague interne 18 est par exemple fabriquée en deux parties séparées axialement par un espaceur axial 24. Dans ce mode de réalisation, le palier 16 est un palier à rouleaux coniques. [0043] Le palier 16 est en outre pourvu de moyens d'étanchéité 26, 28 aux deux extrémités axiales. Les moyens d'étanchéité 26, 28 ferment un espace radial défini entre la bague interne 18 et la bague externe 20. Les éléments de roulement 22a, 22b sont disposés dans ledit espace radial étanchéifié. [0044] L'adaptateur de wagon 14 est fixé à la bague externe 20 par son côté radialement intérieur ou son côté vers le siège de palier 30 et est monté à l'intérieur du cadre de bogie par son côté radialement extérieur ou son côté vers le siège de cadre 32. [0045] L'arbre 12 comprend un tourillon 12a et un pare-poussière ayant une surface cy- lindrique 12b dont le diamètre est supérieur au diamètre du tourillon 12a. Un congé concave 12c connecte la surface cylindrique 12b sur le tourillon 12a. La bague interne 18 du palier est montée sur le tourillon 12a. [0046] Comme illustré, l'essieu de wagon 10 comprend en outre une bague de support 34 ayant une surface interne 34a prévue pour venir en contact radialement avec la surface externe de l'arbre 12, au niveau du côté du congé 12c et pour venir en contact axialement avec la bague interne 18 du palier 16. Par conséquent, la surface interne 34a de la bague de support 34 présente une forme arrondie, presque complémentaire de celle du congé 12c. [0047] L'essieu de wagon 10 comprend également un ensemble d'embout 38. L'ensemble d'embout 38 comporte l'embout 38a prévu pour constituer un élément de butée dans le cas d'une translation vers la gauche (par rapport à la figure 2) de l'arbre 12 par rapport à la bague interne 18. Par conséquent, l'embout 38a est fixé de manière fiable au tourillon 12 au moyen de trois vis d'embout 38b et vient en contact axial avec la bague interne 18 du palier 16. [0048] Comme illustré en détail dans la figure 1, l'adaptateur de wagon 14 comprend un corps d'adaptateur 40 pourvu de deux canaux latéraux 42. Dans la figure 1, seul un canal 42 est illustré, le corps d'adaptateur 40 comprenant un autre canal latéral sur le côté latéral opposé. Chacun des canaux latéraux 42 est délimité axialement par une paire d'oreilles opposées 42b, 42c et par une surface latérale 42a perpendiculaire auxdites oreilles. Chaque canal latéral 42 présente une forme en U et est prévu pour venir en prise avec une oreille d'une mâchoire (non illustrée) du cadre de bogie de manière à agir en tant que guide d'insertion entre l'adaptateur et le cadre de bogie. [0049] Le corps 40 de l'adaptateur de wagon 14 comprend en outre deux surfaces frontales 46, 48, la surface interne 30 agissant en tant que siège de palier en contact radial avec la bague externe 20 du palier 16, et la surface externe 32 agissant tant que siège de cadre en contact radial avec le cadre de bogie. [0050] La surface interne 30 présente une forme concave de rayon constant de manière à reposer sur la surface cylindrique externe de la bague externe 20 du palier 16. [0051] Le corps d'adaptateur 40 est fabriqué en métal par un processus quelconque approprié comme par exemple par coulée. Par exemple, le corps 40 est fabriqué en acier ou en fonte. [0052] L'adaptateur de wagon 14 comprend également une première et une deuxième bride frontale 50, 52 orientées radialement vers l'intérieur. Les brides 50, 52 font saillie radialement vers l'intérieur par rapport à la surface interne 30. Les brides 50, 52 sont axialement opposées l'une à l'autre. Les brides 50, 52 délimitent avec la surface interne 30 un boîtier pour la bague externe 20 du palier 16. La bague externe 20 est disposée axialement entre lesdites brides 50, 52. [0053] Selon ce premier mode de réalisation de l'invention, la première bride 50 est distincte du corps d'adaptateur 40 et est montée sur la surface frontale 46 dudit corps 40. La deuxième bride 50 est formée intégralement avec le corps d'adaptateur 40. [0054] Les bords latéraux de la bride 50 sont alignés avec les surfaces latérales 42a du corps 40. 6 [0055] La première bride 50 est fixée solidement à la surface frontale 46 par n'importe quels moyens de fixation appropriés. Dans le mode de réalisation illustré de la figure 1, les moyens de fixation sont constitués par deux vis 56a, 56b passant à travers des trous axiaux prévus sur la bride 50, et s'engageant dans des trous filetés correspondants (non illustrés) prévus sur la surface frontale 46. [0056] Le débattement axial entre la bague externe 20 et les brides 50, 52 peut être ajusté précisément de manière à empêcher tout déplacement relatif entre l'adaptateur de wagon 14 et le palier 16. [0057] La bride 50 est fabriquée en métal par n'importe quel processus approprié comme par exemple par coulée. Par exemple, la bride 50 est fabriquée en acier ou en fonte. En variante, la bride est fabriquée en plastique ou en matériau polymère. [0058] Avantageusement, et selon une variante de réalisation non illustrée, au moins l'une des deux brides 50, 52 est pourvue d'un crochet. Le crochet fait saillie axialement vers l'intérieur vers le palier et coopère avec une extrémité axiale de la bague externe 20 du palier 16. Le crochet permet de maintenir radialement l'adaptateur de wagon 14 sur la bague externe 20 du palier 16. [0059] Si l'on se réfère à un deuxième mode de réalisation de l'invention illustré dans la figure 3, l'adaptateur de wagon 14 est pourvu de deux brides 58, 59 montées et fixées solidement à des surfaces frontales respectives 46, 48 du corps d'adaptateur 40. [0060] Un troisième mode de réalisation de l'invention est illustré dans les figures 4 et 5, les mêmes éléments présentant les mêmes références, et il se distingue uniquement des modes de réalisation précédents par le fait que l'adaptateur de wagon 14 comprend une bride frontale 60 pourvue d'une plaque de fixation 64. [0061] La bride 60 s'étend radialement vers l'intérieur et est montée axialement contre la surface frontale 46 du corps d'adaptateur 40. [0062] La plaque de fixation 64 s'étend axialement depuis le bord externe de ladite bride 60 et est orientée vers l'autre bride 62. Dans ce mode de réalisation, l'autre bride 62 est formée intégralement avec le corps d'adaptateur 40. La plaque de fixation 64 recouvre radialement la surface externe 32 du corps d'adaptateur 40. [0063] La bride 60 et la plaque de fixation 64 sont formées intégralement. La plaque de fixation 64 est fixée solidement à la surface externe du corps d'adaptateur 40 par n'importe quels moyens de fixation appropriés. Dans le mode de réalisation illustré de la figure 4, les moyens de fixation sont une pluralité de vis 66 passant à travers des trous radiaux prévus sur la plaque de fixation 64, et engagées dans des trous filetés correspondants prévus sur la surface externe 32. [0064] La plaque de fixation 64 est pourvue d'un renfoncement recevant une broche saillant radialement vers l'extérieur 32a prévue sur la surface externe 32. La broche 32a permet de centrer la plaque de fixation 64 par rapport au corps d'adaptateur 40. 7 [0065] Avantageusement, l'adaptateur de wagon 14 est en outre pourvu d'un recouvrement supérieur 68 monté sur la surface externe de la plaque de fixation 64. Le recouvrement supérieur présente une surface externe 68a agissant en tant que siège de cadre en contact radial direct avec le cadre de bogie. Le recouvrement supérieur 68 est avantageusement fixé solidement à la plaque de fixation, par exemple par des vis 66 ou par d'autres vis. Dans une variante non illustrée, la plaque de fixation 64 présente une surface externe agissant en tant que siège de cadre en contact radial direct avec le cadre de bogie. [0066] Un quatrième mode de réalisation de l'invention est illustré dans les figures 6 et 7, les mêmes éléments ayant les mêmes références, et il se distingue uniquement des modes de réalisation précédents par le fait que l'adaptateur de wagon est pourvu de deux brides 70, 72 montées sur des surfaces frontales 46, 48 du corps d'adaptateur 40, lesdites brides 70, 72 étant connectées l'une à l'autre par une plaque de fixation 74. [0067] La première bride 70 et la deuxième bride 72 s'étendent chacune radialement vers l'intérieur et sont montées respectivement axialement contre les surfaces frontales 46, 48 du corps d'adaptateur 40. [0068] La plaque de fixation 74 s'étend axialement entre les bords externes desdites brides 70, 72. La plaque de fixation 74 recouvre radialement la surface externe 32 du corps d'adaptateur 40. [0069] Les brides 70, 72 et la plaque de fixation 64 sont formées intégralement. La plaque de fixation 74 est fixée solidement à la surface externe du corps d'adaptateur 40, par exemple par des vis (non illustrées). [0070] Avantageusement, la plaque de fixation 74 est en outre pourvue d'un renfoncement 74a recevant une broche 32a saillant radialement vers l'extérieur et prévue sur la surface externe 32. La broche 32a permet de centrer la plaque de fixation 74 par rapport au corps d'adaptateur 40. [0071] Avantageusement, l'adaptateur de wagon 14 est en outre pourvu d'un recouvrement supérieur 78 monté sur la surface externe de la plaque de fixation 74, ledit recouvrement supérieur 78 agissant en tant que siège de cadre en contact radial direct avec le cadre de bogie. Dans ce mode de réalisation, la broche 32a s'étend dans un renfoncement 78a prévu sur le recouvrement supérieur 78. En tant que variante non illustrée, la plaque de fixation 74 présente une surface externe agissant en tant que siège de cadre en contact radial direct avec le cadre de bogie. [0072] Il convient de noter que les modes de réalisations illustrés et décrits ont été fournis uniquement à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs et que des modifications, combinaisons et variantes sont possibles dans le cadre de l'invention. [0073] L'invention a été illustrée sur la base d'un palier à roulement pourvu d'au moins une rangée d'éléments de roulement disposés radialement entre les bagues interne et 8 externe. En variante, le palier peut être un palier lisse ou un palier glissant comprenant une ou deux bagues. 9