Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
2142~9~
ENSEMBLE D'ACCOUPLEMENT ENTRE DEUX STRUCTURES WAGON
SUCCESSIVES ET UN BOGIE COMMUN
La présente invention se rapporte à un
ensemble d'accouplement entre deux structures wagon
successives et un bogie commun.
Le développement considérable des transports
routiers dans les pays industrialisés a obligé les
industriels à trouver des solutions de conversion
rapide rail/route et inversement ou de transport
d'unités routières totalement ou partiellement
constituées afin de délester le réseau routier sans
perdre les avantages du transport par route.
Les demandes de brevets francaises
n 91 10590, n 92 02763 et n 92 02764 au nom du
déposant portent sur une structure wagon à fond
surbaissé munie de moyens de levage intégrés et de
moyens d'accouplement des extrémités adjacentes de deux
structures wagon successives sur un même bogie,
permettant de mettre en oeuvre divers procédés de
chargement et de déchargement sur une aire de
manutention ou dans une gare de triage.
La structure wagon décrite dans ces dépôts
présente la plupart des nombreux avantages souhaités,
notamment par la simplicité de construction, ainsi que
les possibilités de transbordement latéraux.
Cependant, les accouplements entre les
structures wagon et les manoeuvres d'approche, de
jonction et de verrouillage demandent des manipulations
précises et délicates exigeant une adresse certaine et
une attention soutenue. En effet, l'accouplement de
chaque extrémité arrière d'une structure wagon sur le
bogie nécessite un centrage préalable avant la pose.
Ceci nuit à la rapidité et à la sécurité des
opérations de transbordement, manutention et consti-
tution des convois.
La presente invention permet de remédier à
: , , ~
. : '
.: ~: . .
:
. -
~ `: :
21~2fi9~
ces inconvénients de fa,con à satisfaire à l'ensemble ;
des exigences concernant ce type de structure wagon.
A cet effet, l'invention se rapporte à unensemble d'accouplement entre structures wagon succes-
sives et un bogie commun, chaque structure wagon
présentant d'une part une extrémité avant formée de
deux branches convergeant en une pointe, et une -
extrémité arrière ouverte délimitée par deux bras
parall~les à la manière d'un brancard. Un ensemble
articulé commun sur le bogie reçoit à pivotement la
pointe de l'extrémité avant et une traverse pivotante
comportant à chacune de ses extrémités un support de
réception pour les bras de l'extrémite arrière ouverte
de la structure précédente qui pr~sentent à leurs
extrémités des moyens de jonction coopérant avec les
supports de réception en vue de l'accouplement rapide
de cette extrémité arrière.
Le moyen d'établissement et de maintien de la
liaison avec la structure wagon précédente se compose à
chacune des extrémités de la traverse pivotante d'un
doigt transversal d'immobilisation monté en rappel -
élastique débouchant transversalement dans chaque
support de réception et d'un mécanisme de réception et
d'extraction existant à chacune des extrémités des bras
de l'extré~mité arrière de la structure wagon ~
précédente. ; ;
De cette façon, les manoeuvres d'accouplement
et de désaccouplement sont à la fois plus simples et
plus rapides. En effet, on s'est affranchi totalement
de la nécessité d'effectuer des coïncidences d'organes
ou de pièces mécaniques avant la phase d'accouplement.
Les caractéristiques techniques et d'autres
avantages de l'invention sont consignés dans la
description qui suit, effectuée à titre d'exemple non `
limitatif sur un mode d'exécution en référence aux
dessins accompagnants dans lesquels ~
. la figure 1 est une vue générale en perspective d'une
' ~ .:
'
- - - . ~ ........... . . , ~
:~ . ' .. :
2142~4
structure wagon perfectionnée, en position inverse,
montrant à son extrémit~ avant la variante principale
de l'ensemble d'accouplement selon l'invention ;
. la figure 2 est une vue en perspective de l'extrémité
avant et de l'interface de bogie sur laquelle elle
est montée ;
. la figure 3 est une vue en perspective de l'extrémité
arrière et du bogie sur lequel elle est destinée à
atre montée ;
. la figure 4 est une vue en perspective des deux
extrémités opposées de deux structures wagon succes-
sives avant jonction de liaison ;
. la figure 5 est une vue de détail en perspective d'un
des bras et de l'extrémité arrière coupée par un plan
median au niveau de l'ensemble commun articulé ;
. la figure 6 est une vue schematique en perspective,
parois latérales transparentes, des moyens de
jonction et de reception, avant accouplement d'un des
bras, de deux structures successives ;
. la figure 7 est une vue en perspective partiellement
en coupe d'un support de reception de la traverse
pivotante montrant un doigt retractable d'immobili-
sation ;
. la figure 8 est une vue en perspective du moyen de
jonction forme du dispositif de degagement et d'une
pièce de reception.
L'ensemble d'accouplement selon l'invention
est destine à des structures wagon particulières,
notamment du type de celle decrite dans les depôts
antérieurs mentionnes ci-dessus.
Il s'agit d'une structure porteuse répondant
aux normes ferroviaires destinee à venir s'accoupler de
facon dissociable par chacune de ses extremites avec
l'extremite opposée d'une structure adjacente
précédente et suivante et par une interface sur un
bogie commun, l'interface de bogie étant identique pour
tous les bogiss d'un même convoi ferroviaire.
.
.
,
4 214269~
De façon non limitative et non restrictive
dans l'application, on décrira tout d'abord ci-après,
pour des raisons de clarté et de suffisance de
description, les moyens généraux d'interface de bogie
ob~ets d'une protection parallèle et susceptibles de
recevoir de façon dissociable par ses extrémit~s la
structure wagon selon l'invention, et simultanément les
caractéristiques générales de cette tructure wagon.
Un bogie avant 1 ou arrière 2 se compose de
fa~on traditionnelle de deux essieux 3 et 4 qui
portent, le cas échéant, des disques de frein.
Les extrémités des essieux sont montées dans
des boites de roulement telles que 5 et 6 supportant
des blocs de jumelage 7 et 8 constituant avec divers
autres éléments mécaniques un châssis non représenté en
détail. Ce châssis supporte classiquement au moins une
articulation à rotule appelée crapaudine 9.
Cette rotule recoit communément à pivotement
la structure inférieure d'extrémité du wagon classique
supporté par le bogie.
Pour des raisons de clarté du dessin, il n'a
été représenté sur les figures que les structures
principales des bogies. Ainsi, certains supports
mécaniques de liaison existants sont invisibles.
Cette interface commune de bogie, adaptable à
toutes les bases roulantes ferroviaires courantes, est
utilisée pour articuler et relier les extrémités avant
et arrière de deux structures wagon successives sur un
même bogie par l'intermédiaire de l'accouplement
conforme à l'invention.
: - :
On décrira maintenant sommairement en
référence à la figure 1 une structure wagon destinée à ;~
s'intégrer dans un convoi entre deux structures
semblables et à être montée sur les deux bogies avant 1
et arrière 2 par l'intermédiaire d'accouplements selon
l'invention. ; ~ ;
Elle se compose de deux pièces de flanc 10 et
:,
2~4269~
11 réunies entre elles au niveau de leur base par un
fond surbaissé 12.
Les pièces de flanc se prolongent vers
l'extr~mité arrière 13 ~ un niveau supérieur par deux
bras parallèles 14 et 15, à la manière d'un brancard
délimitant avec les bords adjacents des pièces de flanc
et l'extrémité transversale du fond une ouverture
d'accès 16 pour une charge.
La conformation générale de l'extrémité
arrière visible sur les figures est telle que le plan
d'ouverture de celle-ci est situé largement en retrait
par rapport aux extrémités des bras.
Ainsi, le bord transversal arri~re 17 du fond
12 se trouve décalé vers l'avant de manière à permettre
au tracteur d'une semi-remorque de rester au sol lors
du chargement/déchargement.
Les pièces de flanc se prolongent vers
l'extrémité avant lB par deux branches convergentes 19
et 20 disposées approximativement au même niveau
supérieur que les bras de l'extrémité arrière. Elles
affectent une forme générale en "V" convergeant vers
une pointe 21 dirigée vers l'avant dans une zone
médiane déterminée par le plan vertical général médian
de la structure wagon et un plan horizontal supérieur
pouvant être celui délimité par les deux bords
parallèles supérieurs des pièces de flanc.
L'extrémit~ avant 18 conformée en "V" à deux
branches vient se solidariser sur un ensemble central
commun articulé de pivotement 22 à axe géométrique
commun 23. Cet ensemble articulé 22 représenté
schématiquement sur la figure 5 se compose de faQon non
limitative d'un cylindre-pivot 24 sur leguel est
solidarisée la pointe 21 de l'extrémité avant 18 en "V"
et sur lequel est mont~e à pivotement une articulation
intérieure 25 du type à roulement simple ou à roulement
avec effet de rotule, l'ensemble articulé 22 étant
monté sur la crapaudine 8.
~ . . . ~ . . . , :
6 ~142~9~
.',
Une traverse pivotante 26 est intégrée
mécaniquement à l'extrémité avant, à savoir que cette
extrémité avant est réalisée par deux plaques espacées
27 et 28 maintenues distantes par une entretoise 29,
montées sur l'ensemble commun articulé 22, et à savoir
que la traverse pivotante est ~galement montée sur cet
ensemble articulé 22 par l'articulation intérieure 25,
et se trouve logée dans l'espace existant entre les
deux plaques de l'extrémité avant.
Selon le mode de construction utilisé pour la
variante de base, les deux plaques 27 et 28 formant
l'extrémité avant sont solidarisées au cylindre-pivot
24 lui-meme pivotant par rapport au bogie.
Dans une version élaborée, l'extrémité avant
18 peut etre réalisée dissociable de l'ensemble
articulé 22.
L'articulation intérieure 25 autorise les
mouvements de pivotement de la traverse. Comme indiqué,
cette articulation 25 pourra présenter un degré de
liberte supplémentaire en étant du type mixte pivot-
rotule afin de permettre de faibles débattements en
inclinaison tels que ceux provoqués par les mouvements
de roulis et de tangage.
La traverse pivotante 26 sera donc
mécaniquement libre notamment en mouvements de
pivotement indépendants. Cependant, elle se trouve
prise en sandwich entre les deux plaques espacées 27 et
28 de l'extrémité avant 18 et limitée en débattement
angulaire par l'entretoise 29.
Comme mentionné ci-dessus, l'articulation
pivotante de l'extrémité de la structure porteuse et
les articulations supérieures et inférieures ont un axe
commun 23.
La traverse pivotante 26 comporte à chacune
de ses extrémités un support de réception 30,31
permettant d'assurer l'etablissement, le maintien et la
dissociation de la ~onction entre les extrémités de la
7 2142~9~
traverse pivotante et les extrémités 32,33 des bras de
l'extrémité arrière d'une structure wagon ad;acente.
Chaque support de reception 30,31 est
conformé selon un berceau 34 ou un logement 35 en tôle
pliée (figure 6~ dans chacun desquels emerge un doigt
transversal tel que 36 monté mobile transversalement et
en rappel élastique vers sa position sortie. Chaque
berceau ou logement affecte la forme generale d'une
gouttière à rampes d'entrée d'une part inférieure
inclinée 37 et d'autre part doublée de rampes d'entrée
latérales convergentes 38,39.
Ces rampes grâce à la fonction guidage
qu'elles procurent permettent d'engager et de placer
par le même mouvement les extrémités des bras dans les
supports de réception et d'ajuster automatiquement les
extrémités du brancard légèrement en hauteur pour être
amenées à niveau avec la traverse pivotante, c'est-à-
dire dans la position de roulage.
Dans une variante simplifiée, l'extrémité
avant 18 est formée d'une seule plaque et peut se
dissocier verticalement du bogie. Dans ce cas, la
traverse est libre car non prise en sandwich et le
chargement/déchargement par dissociation verticale
s'applique totalement.
On examinera maintenant plus particulièrement
en r~férence aux figures 6 à 8 les moyens de ~onction
prévus à l'extremité de chaque bras du brancard,
destinés à cooperer avec des moyens de réception-
immobilisation prévus à chacune des extrémités de la
traverse pivotante en vue de l'établissement d'une
liaison dissociable.
Tout d'abord, les moyens de réception-
immobilisation se composent des supports de réception
et des doigts transversaux d'immobilisation tels que 36
mobiles transversalement entre une position rentrée et
une position sortie vers laquelle ils sont contraints
par un ressort de rappel.
. ~ :
8 214269~
Chaque doigt d'immobilisation peut présenter
un corps cylindrique 40 coulissant dans un logement
cylindrique 41 et une tête à deux chanfreins 42 et 43,
par exemple légèrement inclinés, comme représenté sur
la figure 7. Sur cette figure, on voit également une
tige de guidage 44 et un logement 45 dans lequel est
monté un ressort de rappel (non représenté).
Les moyens de jonction concernent quant à eux
tout d'abord la forme convergente des extrémités de
chaque bras du brancard réalisée par exemple par
plusieurs rampes convergeant vers une extrémité effilée
46.
Dans chacune de ces extrémités est log~ un
mécanisme d'engagement-extraction tel que 47 visible
sur les figures 6 et 8.
Il se compose d'une pièce de réception 48
dans l'ouverture de laquelle vient s'engager le doigt
d'immobilisation et d'un dispositif de dégagement formé
d'un basculeur 49 actionné par un élément articulé 50 à
bielle réglable 51 ou équivalent. Le basculeur 49
comprend une pièce coudée pivotante de dégagement 52
articul~e d'une part à un axe de pivotement 53 et
d'autre part ~ l'extrémité de la bielle 51 par une
chape latérale 54.
L'appui de l'extrémité de la pièce coudée de
dégagement 52 sur la tête du doigt rétractable
d'immobilisation 36 permet d'extraire la pièce de
réception 48 et de liberer l'extrémité correspondante
du brancard. La dissociation complète est ensuite
effectuée par une courte translation longitudinale.
Grâce à ces moyens de jonction automatique et
de réception-immobilisation avec dégagement m~canique,
on évite, lors des opérations d'accouplement, les
a~ustements multiples de précentrage nécessaires avec
des dispositifs à pions de centrage par exemple. En
effet, la hauteur s'ajuste automatiquement et le
centrage-guidage est assuré, grâce aux rampes d'entr~e
2142694
prévues aux extrémités des supports de réception et à
l'extrémité effilée de chaque bras.
Afin de permettre le pivotement et un premier
a;ustement en hauteur de l'une ou l'autre extrémité ou
des deux simultanément, la structure wagon comporte de
facon optionnelle au voisinage de ses extrémités des
moyens individuels de levage éventuellement à roulage
intégré ou non, de préférence autonomes, par exemple
des béquille 55,56 prévues à chacune des extrémités de
chaque pièce de flanc et ceci à une seule extrémité de
la structure wagon ou aux deux extrémités à la fois.
Le type de béquilles visé est celui d'une
béquille escamotable et extensible par exemple
télescopique. Les béquilles pourront être hydrauliques,
ou bien actionnées manuellement.
En vue de permettre de facon totalement
autonome le débattement de la structure wagon du convoi
par mouvement transversal en oblique, on pourra équiper
la base de chaque béquille 55,56 de moyens de roulement
à axe directionnel ou fixe.
Dans le cas d'un axe fixe, la direction
générale constante de celui-ci sera radiale c'est-à-
dire passant par le centre de pivotement.
Selon une réalisation avantageuse, on pourra
combiner ces moyens de roulement aux béquilles
extensibles.
Ainsi, les extrémites inférieures des
béquilles seront montées sur un train roulant pivotant.
Pour permettre le chargement de conteneurs,
normalisés ou non, on prévoit, sur le chant supérieur
des pièces de flanc, des verrous tournants tels que 57
et 58 cooperant avec les plèces inférieures de coin des
conteneurs en vue de leur solidarisation à la structure
wagon.
Afin d'admettre les conteneurs de grande
taille, quatre verrous tournants supplémentaires sont
prévus, dont deux à l'avant tels que 59 et deux ~
"'' ~;`" ~ ~ ` .'
::.-: ~::~:
~1~269~
l'arrière ~els ~ue 60. Ces verrous tournants sont
supportés par une platine escamotable qui permet
d'effacer l'ensemble dans la paroi de chacune des
extrémités de chacune des pièces de flanc.
De façon generale, plusieurs fa~cons de
procéder aux opérations de chargement/déchargement
s'avèrent possibles avec l'unité de transport ferro-
viaire accouplée par l'ensemble d'accouplement selon
l'invention.
On distingue les modes de chargement/déchar-
gement suivants.
Il s'agit tout d'abord du
chargement/déchargement en ligne ou longitudinal, selon
lequel le train d'unités de transport ferroviaire est
dissocié au niveau des accouplements entre structures
porteuses sans autre mouvement que celui de
solidarisation et de désolidarisation longitudinales
des moyens de jonction.
Il s'agit ensuite du chargement/déchargement
en oblique, dit en épi, selon lequel les extrémités
arrières des structures ferroviaires porteuses sont
dégagées de la structure porteuse voisine par un
mouvement composé de retrait-dégagement puis de
rotation jusqu'à une position décalée en oblique
permettant la pénétration longitudinale en oblique dans
la structure porteuse par son ouverture transversale
d'extrémité en vue de son chargement/déchargement.
Il s'agit finalement du chargement/déchar~
gement vertical par un moyen de manutention extérieur
possible dans le cas d'une variante à extrémité avant
dissociable et plus particulièrement à extrémité avant
à plaque simple.
On décrira ci-après plus en détail les
différents modes de chargement/déchargement.
Le premier mode concerne le chargement/
déchargement en ligne ou longitudinal.
Ce mode de chargement/déchargement requiert
2142~
11
une aire de chargement dite à rails intégrés dans le
sol.
Conformément à ce mode, l'unité de transport
ferroviaire est solidarisée ou désolidarisée par un
mouvement horizontal longitudinal de translation de son
extrémit~ ouverte apporté par des moyens extérieurs.
L'unité routière est chargée ou déchargée, soit
directement le long des structures linéaires porteuses
de déplacement, soit indirectement, par l'intermédiaire
d'une ou de plusieurs structure(s) transversale(s)
porteuse(s) mobile(s) sur laquelle ou sur lesquelles
repose son train roulant routier.
On examinera maintenant les opérations de
chargement/déchargement en oblique dit en épi,
permettant d'effectuer toutes ces opérations sans
aucunement modifier le convoi ferroviaire, c'est-à-dire
indépendamment des autres unités ferroviaires pouvant
le constituer.
Le chargement/déchargement s'effectue en
amenant l'extrémité arrière en oblique après désolida-
risation d'avec la structure porteuse voisine par tous
moyens, par exemple grâce aux béquilles, puis décalage
en oblique par roulement sur le quai de chargement,
opération au cours de laquelle la structure porteuse
pivote dans son ensemble autour de son extrémité avant ~
en prenant appui de pivotement sur le bogie avant. ` ~;
Après chargement par exemple d'un véhicule
routier, la structure porteuse est ramenée latéralement
vers sa position initiale par un mouvement pivotant
d'ensemble de la même façon que précédemment, mais en
ordre inverse.
Les moyens de levage, par exemple intégrés
sous forme de béquilles, soulèvent les extrémites avant
des pièces de flanc, et viennent les placer en regard
des moyens de solidarisation-verrouillage de l'extré-
mité avant de la structure porteuse suivante.
Après accouplement et verrouillage, la
~ 2142694
12
structure porteuse est prête dans le convoi avec son
nouveau chargement en vue de son transport ferroviaire.
Toutes les opérations de déchargement
s'effectuent en ordre inverse des opérations de
chargement.
D'autre part, grâce aux moyens de levage des
deux extrémités lorsqu'ils sont prévus, il est possible
de déposer la structure wagon par décalage transversal
ou longitudinal dans le cas de variantes dissoc~ables
verticalement également par l'avant.
Les moyens de levage de l'extrémité arrière
intégrés à la structure wagon ou extérieurs
permettront, après ouverture des verrous additionnels
de sécurité (non représentés), de désolidariser les
moyens de jonction et d'obtenir la dissociation de la
structure wagon de l'interface de bogie. Un mouvement
de rotation autour de l'extrémité avant assurera le
dégagement de l'extrémité arrière par un décalage en
oblique.
L'extrémité avant est ensuite désolidarisée
et amenée hors de l'alignement du convoi.
Le mode le plus simple et le plus classique
concerne la désolidarisation verticale et le transport
par un engin extérieur de levage qui n'est possible ici
qu'avec les variantes verticalement dissociables.
Il suffit de libérer les éventuels blocages
ou verrouillages, de désolidariser les moyens de
jonction des extrémités des structures wagon adjacentes
et de réaliser une légère translation longitudinale
(variante élaborée) puis de lever l'ensemble par un
engin de levage dont les éléments et organes de
préhension prennent appui sur des formes techniques et
structures spécialement prévues à cet effet.
Ce leva~e d'ensemble permet d'extraire du
convoi l'unit~ de transport ferroviaire avec son
chargement, de la déposer ailleurs en attente, ou de
l'insérer avec son chargement dans un autre convoi
:-.::: :. . ,
13 ~2~94
ferroviaire.
Des moyens de levage des deux extrémités
permettront la dépose de la structure wagon par
décalage transversal ou longitudinal.
Les moyens décrits ci-dessus offriront la
possibilité de choisir et de réaliser le mode de
chargement/déchargement le mieux adapté à la charge
(conteneur, unité routière ou autre) et à la
configuration de l'aire de manutention de la gare, du
train et des contraintes et particularités de
l'opération de triage.
Il est bien entendu qu'au-delà des moyens
décrits, diverses modifications évidentes et variantes
simples entrent dans le cadre de la présente invention.
,,, .-
'' ~'~ ' '
' ' .,~''
''' ' ~ ~ "' '
-""~'
"
..
,: : .: : ~ : : : ~ ' ' -
. -': ~ ' .~ . . .: .
~ . . . . . . . . .
