Brevet FR3081809A1 — 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. L'adaptateur de wagon peut être mal aligné par rapport au palier lorsque le wagon passe sur des voies en virage. Ceci entraîne une usure inattendue de certaines pièces, en particulier les oreilles de canaux latéraux venant en prise avec une oreille d'une mâchoire du cadre de bogie, ce qui réduit leur durée de vie utile. [0004] 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. [0005] De plus, il est souhaitable de disposer d'un adaptateur de wagon qui soit facile à fabriquer et qui présente des coûts réduits, et avantageusement qui puisse être adapté à un cadre de bogie ayant des dimensions de conceptions différentes. [0006] Ces problèmes ainsi que d'autres sont résolus par des modes de réalisation de la présente invention. Résumé de l'invention [0007] 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 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. L'adaptateur de wagon comprend une surface interne agissant en tant que siège de palier pour ledit palier. L'adaptateur de wagon comprend une surface externe qui est adaptée pour être en contact radial direct avec la caisse de wagon. 2 [0008] Selon l'invention, l'adaptateur de wagon comprend une caisse de wagon ayant deux surfaces latérales, au moins une surface latérale étant pourvue d'une rainure transversale. L'adaptateur de wagon comprend en outre au moins un élément de canal pourvu d'une paire d'oreilles opposées et d'une surface de guidage latérale perpendiculaire auxdites oreilles opposées de manière à définir un canal latéral prévu pour coopérer avec la caisse de wagon, ledit élément de canal étant monté à l'intérieur de ladite rainure transversale du corps d'adaptateur. La longueur transversale de la rainure transversale est strictement supérieure à la longueur transversale de l'élément de canal correspondant. [0009] Un tel adaptateur de wagon avec des éléments de canal séparés est facile à monter. Le corps d'adaptateur de l'adaptateur de wagon peut être standardisé, les éléments de canal pouvant être adaptés en fonction des caractéristiques d'application. De plus, l'élément de canal peut glisser dans la rainure transversale et compenser ensuite tout défaut d'alignement relatif entre la caisse de wagon et le palier. [0010] 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 : [0011] La surface interne présente par exemple une forme concave de rayon constant de manière à reposer sur le palier. [0012] Les surfaces de guidage latérales des éléments de canal, en coupe transversale à travers un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du palier, sont courbes. [0013] Les surfaces de guidage latérales des canaux latéraux sont cylindriques. [0014] Les surfaces de guidage latérales des canaux latéraux sont sphériques. [0015] Les rainures transversales comprennent chacune une surface inférieure qui, en coupe transversale à travers un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du palier, est courbe. [0016] Les surfaces inférieures sont cylindriques. [0017] Les surfaces inférieures sont sphériques. [0018] Les surfaces internes des oreilles opposées d'éléments de canal, en coupe transversale à travers un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du palier, sont courbes. [0019] Les surfaces internes des oreilles sont cylindriques. [0020] Les surfaces internes des oreilles sont sphériques. [0021] 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. [0022] 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. 3 [0023] 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. [0024] 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. [0025] Selon un mode de réalisation, la bague interne du palier est fabriquée en deux parties séparées axialement par un espaceur axial. [0026] 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 [0027] 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 : [0028] [fig.1] est une vue en perspective d'un essieu de wagon selon l'invention ; [0029] [fig.21 est une coupe transversale axiale de l'essieu de wagon de la figure 1 ; [0030] [fig.31 est une vue en perspective éclatée d'un adaptateur de wagon pour un essieu de wagon de la figure 1. Description détaillée de l'invention [0031] 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. [0032] 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. [0033] Le palier 16 est en outre pourvu de moyens d'étanchéité 26, 28 aux deux extrémités 4 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. [0034] 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. [0035] 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. [0036] 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. [0037] 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. [0038] Comme illustré en détail dans la figure 3, l'adaptateur de wagon 14 comprend un corps d'adaptateur 40. [0039] Le corps 40 de l'adaptateur de wagon 14 comprend deux surfaces frontales 46, 48, deux surface latérales 54, 56, 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. [0040] 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. [0041] Les surfaces frontales 46, 48 sont respectivement pourvues d'une première et d'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. [0042] Selon l'invention, les deux surfaces latérales opposées 54, 56 sont chacune pourvues d'une rainure transversale 58. Seule la rainure transversale 58 de la surface latérale 54 sera décrite plus en détail, la rainure transversale de la surface latérale opposée 56 étant identique. La rainure transversale 58 s'étend transversalement entre les surfaces frontales opposées 46, 48. La rainure transversale 58 est délimitée par une paire de parois latérales opposées 58b, 58c et une surface inférieure 58a perpendiculaire auxdites parois. [0043] L'adaptateur de wagon 14 est pourvu d'une paire d'éléments de canal 42, 44 montés sur le corps adaptateur 40. Le premier élément de canal 42 est monté dans la rainure transversale 58 prévue sur la surface latérale 54 du corps d'adaptateur 40. Le deuxième élément de canal 44 est monté dans la rainure transversale prévue sur la surface latérale opposée 56 du corps d'adaptateur 40. Seul le premier élément de canal 42 sera décrit plus en détail, le deuxième élément de canal 44 étant identique. [0044] Le premier élément de canal 42 est délimité axialement par une paire d'oreilles opposées 42b, 42c et une surface de guidage latérale 42a perpendiculaire auxdites oreilles. L'élément de canal 42 forme un canal latéral ayant une forme en U et étant 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. [0045] Avantageusement, la longueur transversale de la rainure transversale 58 est strictement supérieure à la longueur transversale de l'élément de canal correspondant 42. L'élément de canal 42 peut ensuite glisser dans la rainure transversale 58, en particulier dans le cas d'un défaut d'alignement relatif entre le cadre de bogie et l'adaptateur. La position de l'élément de canal 42 dans le corps d'adaptateur 40 est déplacée par rapport à la position relative entre le cadre de bogie et le palier 16. [0046] Avantageusement, les surfaces inférieures 58a des rainures transversales 58 sont courbes, en coupe transversale à travers un plan perpendiculaire à l'axe de rotation X10 du palier 16. Dans le mode de réalisation illustré, les surfaces de guidage latérales 42a des éléments de canal 42, 44 sont plates. Lesdites surfaces inférieures 58a sont cylindriques. En variante, les surfaces inférieures peuvent être sphériques. [0047] Le cadre de bogie comprend des oreilles de mâchoires en prise avec les canaux latéraux 42 de l'adaptateur de wagon 14, et en butée contre les surfaces de guidage latérales plates 42a. Dans le cas d'un défaut d'alignement relatif entre le cadre de bogie et le palier 16, les éléments de canal 42, 44 peuvent glisser dans les rainures correspondantes 58, et pivoter sur les surfaces inférieures courbes 58a desdites rainures 58. Ledit défaut d'alignement est ainsi compensé. Le corps d'adaptateur 40 ne peut pas se déplacer par rapport au palier 16. La charge appliquée par le cadre de bogie par le biais de l'adaptateur est répartie uniformément sur le palier, notamment sur les éléments de roulement lorsque le palier est du type roulement à rouleaux. Un tel agencement améliore la durée de vie utile de l'adaptateur de wagon et du palier en réduisant l'usure. 6 [0048] En variante (non illustrée), les surfaces inférieures 58a des rainures 58 sont plates, et les surfaces de guidage latérales 42a des éléments de canal 42, 44 sont courbes. [0049] Avantageusement, les surfaces internes des oreilles opposées 42b, 42c des éléments de canal 42, en coupe transversale à travers un plan perpendiculaire à l'axe de rotation X10 du palier 16, sont courbes et forment des moyens de pivotement. Par exemple, lesdites surfaces peuvent être cylindriques ou sphériques. [0050] Le corps d'adaptateur 40 est fabriqué en métal par n'importe quel processus approprié, par exemple par coulée. Par exemple, le corps 40 est fabriqué en acier ou en fonte. [0051] Les éléments de canal 42, 44 sont fabriqués en métal par n'importe quel processus approprié, par exemple par coulée. Par exemple, les éléments 42, 44 sont fabriqués en acier ou en fonte. En variante, les éléments 42, 44 sont fabriqués en plastique ou en matériau polymère. [0052] 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. [0053] 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 externe. En variante, le palier peut être un palier lisse ou un palier glissant comprenant une ou deux bagues. 7 [Revendication 11 [Revendication 21 [Revendication 31 [Revendication 41 [Revendication 51