EP2033868B1 - Dispositif anti-chevauchement pour wagons de chemins de fer, en particulier wagons-citernes - Google Patents

Dispositif anti-chevauchement pour wagons de chemins de fer, en particulier wagons-citernes Download PDF

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EP2033868B1
EP2033868B1 EP07301351A EP07301351A EP2033868B1 EP 2033868 B1 EP2033868 B1 EP 2033868B1 EP 07301351 A EP07301351 A EP 07301351A EP 07301351 A EP07301351 A EP 07301351A EP 2033868 B1 EP2033868 B1 EP 2033868B1
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EP
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base
shell
claws
buffer
wagon
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EP2033868A1 (fr
Inventor
Christian Soulat
Ludovic Kasprzak
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Ateliers d'Orval
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Ateliers d'Orval
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00—Buffers
    • B61G11/18—Details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D15/00—Other railway vehicles, e.g. scaffold cars; Adaptations of vehicles for use on railways
    • B61D15/06—Buffer cars; Arrangements or construction of railway vehicles for protecting them in case of collisions

Definitions

  • the invention relates to the field of railway equipment, and the present invention more specifically relates to a device for improving the safety of railroad cars, and in particular tank cars, intended for the transport of dangerous goods, in particular airframes.
  • gas so-called Class 2 tank wagons
  • IPD 2007 International Carriage of Dangerous Goods by Rail
  • tank car tanks must be protected by measures to avoid the overlap of buffers, which railcars are conventionally equipped with, and the derailment or, at least, to limit damage to the tank cars. said tanks when overlapping buffers, and possibly the chassis of wagons that support them.
  • this Regulation recommends the equipment of the tank cars concerned with an anti-overlapping buffer device, the purpose of which, in the event of a collision between two wagons causing the operation of the fusible devices fitted with the telescopic buffers, tank cars, to prevent the chassis of one of the two wagons from passing over the chassis of the other, and thus to ensure that the chassis of the two wagons remain substantially in the same horizontal plane.
  • the anti-overlap device must not disturb the normal operation of the wagon, nor the normal operation of the buffers, which are known that each of them can execute, in the event of an impact with another buffer another wagon, first a first reversible elastic telescopic race, possibly followed, depending on the importance of the shock, a second telescopic race, irreversible, corresponding to the plastic deformation of a fusible element or assembly.
  • the anti-overlap device must allow the curve crossing encountered during operation, and in particular allow the free registration of another wagon equipped with an anti-overlap device, in a curve. radius of 75 m.
  • the anti-overlap device must allow the assembly, permanent or temporary, on the wagon of other equipment such as grip handle and Bern rectangle.
  • the anti-overlap device must operate regardless of the state of load and wear of the cars it equips and involved in a shock, and the anti-overlap device must remain effective even if a car involved in a shock and other than that it is equipped itself is not equipped with an anti-overlap device, while two anti-overlap devices, each equipping one of two cars involved in a shock, must not interfere mutually, each of which must withstand a vertical effort (upwards and downwards) of 150 kN.
  • the above-mentioned Regulation specifies that the increase in the buffer overhang relative to the chassis of a wagon, and due to the fixing of the anti-overlap device, must be less than 20 mm.
  • the anti-overlap device must allow the mounting of buffers, four in number per wagon, and should not interfere with the maintenance operations on these buffers, the anti-overlap device to be provided at each buffer of a wagon, and be of width at less than the horizontal dimension of a buffer plate, except at the location of the left step at the corresponding longitudinal end of the wagon frame, where this device shall not interfere with the free space for the shunter, any covering the maximum width of the corresponding buffer.
  • the anti-overlap device must be constructed in such a way that it does not aggravate the risk of penetration of tank bottoms in the event of an impact.
  • EP-A-0 532 442 an anti-overlap device is known according to the preamble of claim 1.
  • the object of the present invention is to propose an anti-overlap device satisfying the requirements presented above of the RID 2007 Regulation, and whose structure makes it possible to prevent rather than limit the damage caused by the phenomenon of overlapping railcar buffers. tanks and possibly chassis of such wagons.
  • the invention proposes an anti-overlap device for a railway wagon, and in particular a tank wagon, according to claim 1.
  • Advantageous embodiments of this device are the subject of claims 2 to 9.
  • a claw of the hull engages the buffer associated with the wagon vis-à-vis between this claw and its associated buffer, which prevents the overlap of the chassis of the two wagons.
  • a claw of each of the two hulls engages between one of the two claws of the other hull and the buffer associated with said other hull, which prevents the overlap of the frames of the two wagons.
  • each shell is reversible
  • each claw may be the high claw or the low claw
  • the hull can be mounted between the frame of a wagon and the left or right buffer at one or other of the longitudinal ends of the car.
  • the invention also relates to a railway car, in particular a tank car, according to claim 10.
  • the figure 1 schematically represents a longitudinal end of the frame 1 of a class 2 tank car.
  • This longitudinal end 2 has, laterally and transversely on either side of the longitudinal axis XX of the chassis 1 of the wagon, two elements 3 (of which only one is clearly visible on the figure 1 ), which are two vertical rectangular plates, symmetrical to each other with respect to the axis XX, and each rigidly fixed against the corresponding end 2 of the frame.
  • this end may consist of a set (2, 3) forming a single piece having a rectangular vertical flat surface on the entire end.
  • a telescopic pad 4 of well-known structure, is rigidly fixed by a flange 5 of its foot 6 against the head beam 3, the pad 4 having, at its end opposite the flange 5, a knocker 7, vertical and curved, secured to one end of a sleeve 8 telescopically mounted on the foot 6, and capable, from the maximum deployment position of the buffer 4, to perform a first resilient and reversible telescopic race, then, in case of too abrupt shock with a buffer similar or different (for example with an elastic race but without irreversible "fuse” race) of another car, an irreversible race by plastic deformation of a fuse assembly (not shown in the figures) mounted to inside the telescopic pad 4.
  • the buffers 4 can be of different types, including an international type and at least one other type called "Franco" -Spanish".
  • the anti-overlap device of the invention comprises, for each of the four buffers 4 of which the chassis 1 of the wagon is equipped, a rigid steel hull, which may be a hull 10 of the standard type, as shown in FIGS. Figures 2 to 4 , and fixed on the end 2 of the frame 1, between this end 2 and the corresponding buffer 4, and around substantially this buffer 4, as shown for the left buffer of the end 2 of the frame 1 (for an observer since the center of the chassis 1), and right on the figure 1 , while the right stamp (shown left on the figure 1 ) is rigidly attached to the corresponding head 3 by means of a hull of another type, called truncated 10 ', made according to the Figures 5 to 8 .
  • a rigid steel hull which may be a hull 10 of the standard type, as shown in FIGS. Figures 2 to 4 , and fixed on the end 2 of the frame 1, between this end 2 and the corresponding buffer 4, and around substantially this buffer 4, as shown for the left buffer of the end 2 of the frame 1
  • the two types of rigid 10 and truncated rigid shells 10 comprise a large number of common elements or the like, these elements being identified by the same references, when they are identical from one type of shell to another, or affected. premium index or symbol when they are similar.
  • a standard hull according to Figures 2 to 4 comprises a base 11, having the shape of a substantially flat and rectangular plate, intended to be fixed vertically against the corresponding head crosspiece 3, so that the length of the base 11 is substantially parallel to the length of this cross member; head 3.
  • the base 11 is rigidly secured to a first end or base 12a of one respectively of two claws 12, projecting from the same side of the base 11 and intended for extend longitudinally, one above and one below the corresponding buffer 4, gradually separating from each other from their base 12a to their second end or free end 12b.
  • the figure 4 shows that the two claws 12 are substantially symmetrical to each other with respect to a median horizontal plane P of the base 11 and perpendicular to the latter.
  • Each of the claws 12 has substantially the shape of an inclined flat plate, for the upper claw, upwards, and, for the lower claw, downwardly away from the base 11, without extending to at substantially above the knocker 7 of the buffer 4 corresponding when the latter is in the maximum telescopic extension position (see figure 9 ).
  • Each claw 12 has two parts, one of which 12c, adjacent to the base 11, has a rectangular shape, whose length is parallel to that of the base 11, and the other portion 12d, which extends the first part 12c on the opposite side to the base 11, has, in plan, a substantially isosceles trapezoidal shape, the small base constitutes the free end 12b and is preferably slightly arcuate with its convexity on the opposite side to the base 11 (see figure 3 ).
  • the standard shell 10 also comprises two lateral gussets 13, each having the shape shown in FIG. figure 4 , namely that of an isosceles trapezium, rigidly secured, by its small base, on a vertical side of the base 11 and, by each of its two inclined sides, to the edge, located on the corresponding side, of one respectively of the two claws 12, while a recess 14, defined substantially by a circular arc, is formed in each gusset from its large base substantially between the ends of the side edges of the first portions 12c of the claws 12, at the level of their connection with the parts 12d in isosceles trapeze.
  • the figure 2 shows that the rigid connection between the base 11, the claws 12 and the gussets 13 is provided by extra thicknesses of material in cords 15 to the connection between the upper and lower edges of the base 11 and the bases 12a of the two claws 12 between the vertical and lateral edges of the base 11 and the two gussets 13 and between the lateral edges of the upper and lower claws 12 and the inclined sides of the gussets 13.
  • cords 15 material excess may be solder cords if the shell 10 is a welded assembly, or result of a manufacture by forging or molding of the shell 10.
  • Fixing the shell 10 on the corresponding crosshead 3 is provided by four orifices 16 bolting, which pass through the base 11 at the four corners of a rectangle with a vertical spacing of 160 mm and a horizontal center distance of 280 mm , to simultaneously allow the attachment of a buffer 4 corresponding, by its flange 5, against the inner face of the base 11, the outer face is applied and fixed against the corresponding crosshead 3.
  • the arcuate recesses 14 of the side gussets 13 facilitate not only the fixing of a buffer 4 inside a shell 10 and, via the base 11 of the latter, on the chassis 1 of the wagon, but also the maintenance operations on the buffer 4, whose normal operation, both for its reversible elastic travel and irreversible fuse or plastic race, is not disturbed by the shell 10.
  • the Recesses in an arc 14 also make it possible to lighten the device according to the invention.
  • a base 11' also in the form of a substantially rectangular flat plate, rigidly secured to two longitudinal claws 12 ', inclined and substantially symmetrical to each other with respect to the horizontal median plane perpendicular to the base 11 ', but only one side gusset 13' (see Figures 7 and 8 ), of the same shape and structure as those of the two gussets 13 of the standard shell 10, and which is intended to be located on the side of the other buffer 4 of the same end of the frame 1.
  • the base 11 has four bolting orifices 16 at the four corners of a rectangle with the same vertical and horizontal distances as those of the shell 10, for the rigid and bolted fastening of a buffer 4 by its flange. 5 against the inner face of the base 11 'and the rigid attachment of the latter by its outer face against the corresponding crosshead 3.
  • each claw 12 ' has, as represented on the figure 6 , a first part 12'c of rectangular shape, shorter than the first part 12c on the standard shell 10, which is attached to the upper edge of the base 11 'by its base 12'a, and which extends to the opposite side by a second portion 12'd in the form of a rectangular isosceles trapezium, whose small base constitutes the free end 12'b, also slightly arched but shorter than the free end 12b on the standard shell 10.
  • the base 11 ' substantially of the same length as the base 11 of the standard shell 10, exceeds the alignment with the lateral edges of the two claws 12 ', the opposite side to the gusset 13', as clearly shown on the figure 5 , which shows that the outer lateral edge (with respect to the wagon) of the base 11 'is connected to the edges of the same side of the two claws 12' by substantially triangular lugs 17.
  • the access to the interior of the truncated shell 10 ' is facilitated, because of the absence of external lateral gusset, the side of a step 18 shown on the figure 1 , leaving a free access for the operating agent, the truncated shell 10 'being reversible and able to be mounted around the buffer 4 on the left, keeping its gusset 13' inwards, so that the free side is turned to a screw brake, which promotes the mounting of the latter on the frame 1, for example.
  • the operation of the anti-overlap device, fitted to the buffers 4 of two tank cars coupled to one another, is schematically represented on the Figures 9 to 11 , where the two hulls associated with two buffers 4 each belonging to one of the two wagons coupled and in contact with each other with a zero telescopic driving stroke, are two standard hulls 10, for simplification.
  • the figure 9 shows that in this configuration, the upper and lower claws 12 of the two shells 10 do not interfere with each other. with the others.
  • the figure 9 also represents that the two wagons have different states of load and / or wear, hence a difference in buffer height (difference in relative height between the two buffers 4) which is still found in practice and is admissible until at 125 mm.
  • the figure 10 represents the same elements (buffers 4 and shells 10) after a reversible elastic compression stroke of the buffers 4 of 105 mm, for which the free ends 12b of the claws 12 are close together, but still without interfering with each other, so the anti-overlap devices do not disturb the normal operation of the buffers 4.
  • figure 11 represents the two tampons 4 compressed axially at the maximum, after their irreversible fuse stroke, and it is found that the shells 10 (and / or 10 ') of the two anti-overlap devices are embedded one inside the other by their claws 12 d an appropriate length, and thus prevent the overlap of the buffers 4 and frame 1 of the two wagons.
  • the upper claw 12 of the shell 10 fixed around the right buffer 4 on this figure 11 is engaged between the two claws 12 of the shell 10 surrounding the buffer 4 on the left, and more precisely is engaged below the upper claw 12 of the hull 10 on the left, but above the buffer 4 on the left, and symmetrically , the lower claw 12 of the hull 10 on the left is engaged above the lower claw 12 of the hull 10 on the right, between the lower claw 12 and the buffer 4 on the right, so that any additional upward relative movement or down one of the two buffers 4 with its shell 10 relative to the other buffer 4 and the other shell 10 is prevented by these nesting, which effectively prevent the overlap of the chassis.
  • the figure 13 represents the buffer 4, surrounded by a shell 10 (or 10 '), in contact with a zero compression stroke, against another buffer 4', without an anti-overlap device, with a maximum vertical offset of 125 mm of the buffers 4 and 4 'relative to each other, visible at the knockers 7 and 7', while the figure 14 shows that after a telescopic stretch of maximum elastic compression of 105 mm of each buffer 4 and 4 ', the shell 10 (or 10') does not interfere with the normal operation of the buffers 4 and 4 ', and the figure 15 shows that after the irreversible fuse stroke of the buffer 4, telescopically compressed to the maximum, the other buffer 4 ', standard structure, is trapped in the anti-overlap device being engaged by its knocker 7' between the two claws 12 ( or 12 ') of the shell 10 (or 10'), and limited in its upward or downward movement relative to the pad 4, respectively by the upper or lower claw 12 (or 12 '), which prevents the overlapping the chassis of the two cars.
  • a lighter version of the hulls 10 and 10 ' is obtained by producing at least one recess and / or at least one lightening light in at least one of the claws 12 or 12' and at least one of the gussets 13 or 13 '.
  • FIG. 12 there is shown an exemplary embodiment of a shell 10, for illustrative only and not limiting the scope of the present invention, in which there is provided a recess 19 which is partially formed in each claw 12 of the shell 10, as well as in the base 11.
  • a recess 19 which is partially formed in each claw 12 of the shell 10, as well as in the base 11.
  • recesses formed only in the claws 12, and of any possible shape.
  • the anti-overlap device of the invention thus meets the requirements and achieves the desired purpose.
  • this device can be mounted in workshops on new wagons as on wagons already in operation, during their revision, retrofit or retrofit.

Description

  • L'invention concerne le domaine des équipements ferroviaires, et la présente invention a plus précisément pour objet un dispositif améliorant la sécurité de circulation des wagons de chemins de fer, et en particulier des wagons-citernes, destinés au transport de matières dangereuses, notamment de gaz (wagons-citernes dits de classe 2), comme stipulé dans le Règlement concernant le transport international ferroviaire des marchandises dangereuses (RID 2007).
  • Selon ce Règlement, les réservoirs de wagons-citernes doivent être protégés par des mesures permettant d'éviter le chevauchement des tampons, dont sont classiquement équipés les wagons de chemins de fer, et le déraillement ou, au moins, de limiter les dommages subis par lesdits réservoirs lors de chevauchement des tampons, et, éventuellement, des châssis des wagons qui les supportent.
  • A cet effet, ce Règlement préconise l'équipement des wagons-citernes concernés avec un dispositif anti-chevauchement des tampons, qui a pour but, lors d'un choc entre deux wagons entraînant le fonctionnement des dispositifs fusibles dont sont équipés les tampons télescopiques des wagons-citernes, d'éviter que le châssis de l'un des deux wagons ne passe au-dessus du châssis de l'autre, et donc d'assurer que les châssis des deux wagons restent sensiblement dans le même plan horizontal.
  • Pour atteindre ce but, ce Règlement stipule que le dispositif anti-chevauchement doit satisfaire aux exigences suivantes.
  • Tout d'abord, le dispositif anti-chevauchement ne doit pas perturber l'exploitation normale du wagon, non plus que le fonctionnement normal des tampons, dont on sait que chacun d'eux peut exécuter, lors d'un choc avec un autre tampon d'un autre wagon, tout d'abord une première course télescopique élastique réversible, éventuellement suivie, selon l'importance du choc, d'une seconde course télescopique, irréversible, correspondant à la déformation plastique d'un élément ou ensemble fusible. Pour ne pas perturber l'exploitation normale du wagon, le dispositif anti-chevauchement doit permettre les passages en courbe rencontrés en exploitation, et en particulier permettre la libre inscription d'un autre wagon équipé d'un dispositif anti-chevauchement, dans une courbe de rayon de 75 m. En outre, le dispositif anti-chevauchement doit permettre le montage, définitif ou temporaire, sur le wagon d'autres équipements tels que poignée d'atteleur et rectangle de Berne. De plus, le dispositif anti-chevauchement doit fonctionner quel que soit l'état de charge et d'usure des wagons qu'il équipe et impliqués dans un choc, et le dispositif anti-chevauchement doit rester efficace même si un wagon impliqué dans un choc et autre que celui qu'il équipe n'est lui même pas équipé d'un dispositif anti-chevauchement, tandis que deux dispositifs anti-chevauchement, équipant chacun l'un de deux wagons impliqués dans un choc, ne doivent pas se gêner mutuellement, chacun d'eux devant résister à un effort vertical (vers le haut et vers le bas) de 150 kN.
  • En outre, le Règlement précité spécifie que l'augmentation du porte-à-faux des tampons par rapport au châssis d'un wagon, et due à la fixation du dispositif anti-chevauchement, doit être inférieure à 20 mm. Bien entendu, le dispositif anti-chevauchement doit permettre le montage des tampons, prévus au nombre de quatre par wagon, et ne doit pas faire obstacle aux opérations de maintenance sur ces tampons, le dispositif anti-chevauchement devant être prévu au niveau de chaque tampon d'un wagon, et être de largeur au moins égale à la dimension horizontale d'un plateau de tampon, sauf à l'emplacement du marchepied gauche à l'extrémité longitudinale correspondante du châssis du wagon, où ce dispositif ne doit pas interférer avec l'espace libre pour l'atteleur, tout en recouvrant le maximum de largeur du tampon correspondant. Enfin, le dispositif anti-chevauchement doit être construit de telle façon qu'il n'aggrave pas le risque de pénétration des fonds de citerne en cas de choc.
  • Par EP-A-0 532 442 , on connaît un dispositif anti-chevauchement selon le préambule de la revendication 1.
  • Le but de la présente invention est de proposer un dispositif anti-chevauchement satisfaisant aux exigences présentées ci-dessus du Règlement RID 2007, et dont la structure permet de prévenir plutôt que de limiter les dégâts provoqués par le phénomène de chevauchement des tampons de wagons-citernes et éventuellement des châssis de tels wagons.
  • A cet effet, l'invention propose un dispositif anti-chevauchement pour wagon de chemins de fer, et en particulier wagon-citerne, selon la revendication 1. Des réalisations avantageuses de ce dispositif font l'objet des revendications 2 à 9.
  • De la sorte, en cas de choc de deux wagons l'un contre l'autre et l'enfoncement télescopique maximum de deux tampons l'un contre l'autre, au moins un des deux tampons étant entouré d'une coque, une griffe de la coque engage le tampon associé au wagon en vis-à-vis entre cette griffe et son tampon associé, ce qui empêche le chevauchement des châssis des deux wagons.
  • De même, en cas de choc de deux wagons l'un contre l'autre et l'enfoncement télescopique de deux tampons l'un contre l'autre, les deux tampons étant chacun entouré d'une coque, une griffe de chacune des deux coques s'engage entre l'une des deux griffes de l'autre coque et le tampon associé à ladite autre coque, ce qui empêche le chevauchement des châssis des deux wagons.
  • De plus chaque coque est réversible, chaque griffe pouvant être la griffe haute ou la griffe basse, et la coque pouvant être montée entre le châssis d'un wagon et le tampon gauche ou droit à l'une ou l'autre des extrémités longitudinales du wagon.
  • Ce dispositif peut présenter également l'une au moins des mesures techniques suivantes :
    • l'embase est une plaque sensiblement plane et rectangulaire ou carrée, percée d'orifices de fixation, de préférence par boulonnage, contre une traverse de tête du châssis du wagon ; de préférence, quatre orifices de fixation sont prévus, aux quatre coins d'un rectangle, avec un entraxe horizontal de 280 mm et un entraxe vertical de 160 mm ;
    • le dispositif anti-chevauchement peut comprendre au moins une coque dite standard, avec deux goussets sensiblement parallèles l'un à l'autre et perpendiculaires à l'embase, auquel cas les deux griffes de la coque présentent chacune deux parties dans le prolongement longitudinal l'une de l'autre, et dont une première partie, adjacente à l'embase, présente une forme en plan rectangulaire, tandis que la seconde partie, qui prolonge la première, présente, en plan, la forme d'un trapèze sensiblement isocèle, dont la petite base constitue le bord libre de ladite griffe ;
    • le dispositif anti-chevauchement peut avantageusement comprendre également au moins une coque tronquée, avec un seul gousset reliant les bords latéraux des deux griffes et de l'embase qui sont destinés à être situés du côté de l'autre tampon, à la même extrémité longitudinale dudit châssis du wagon, de sorte que cette coque tronquée est réversible pour être montée autour d'un tampon gauche ou droit dudit wagon, auquel cas les deux griffes de ladite coque tronquée présentent deux parties, dont une première, adjacente à l'embase, présente une forme en plan rectangulaire, et dont la deuxième partie, qui prolonge la première, a la forme sensiblement d'un trapèze rectangle, dont la petite base constitue l'extrémité libre de ladite griffe ;
    • chaque coque peut être un ensemble mécano-soudé métallique, de préférence en acier, avec des cordons (de soudure) en surépaisseur à l'intérieur de la coque, à la liaison de l'embase à chacune des deux griffes et audit au moins un gousset, et à la liaison de chacune des deux griffes audit au moins un gousset ;
    • en variante, chaque coque peut être un élément monolithique métallique, de préférence forgé ou moulé en acier ; et
    • au moins un évidement et/ou au moins une lumière d'allègement est/sont ménagé(es) dans l'une au moins desdites griffes et/ou dans ledit au moins un gousset.
  • L'invention a également pour objet un wagon de chemins de fer, en particulier un wagon-citerne, selon la revendication 10.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-dessous, à titre non limitatif, d'exemples de réalisation décrits en référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'une extrémité longitudinale du châssis d'un wagon-citerne équipé de deux tampons de type bien connu, dont chacun est entouré d'une coque du dispositif anti-chevauchement selon l'invention, la coque du tampon de gauche (sur la droite de la figure 1) étant standard et la coque du tampon de droite (sur la gauche de la figure 1) étant tronquée,
    • les figures 2, 3 et 4 sont des vues d'une coque standard, respectivement en élévation longitudinale de l'extrémité libre des griffes vers l'embase (vers l'intérieur de la coque), en plan et en élévation latérale,
    • les figures 5, 6 et 7 correspondent respectivement aux figures 2, 3 et 4 pour une coque tronquée, avec un seul gousset latéral,
    • la figure 8 est une vue en perspective et à plus grande échelle de la coque tronquée des figures 5 à 7,
    • la figure 9 représente, en élévation latérale, les positions de deux coques associées chacune à l'un respectivement de deux tampons en contact l'un avec l'autre avec une course nulle de compression, chaque coque appartenant à l'un respectivement de deux dispositifs anti-chevauchement équipant chacun l'un respectivement de deux wagons équipés des deux tampons,
    • la figure 10 est une vue analogue à la figure 9 représentant les deux coques et les deux tampons après une course télescopique, élastique et réversible des deux tampons de 105 mm, montrant que les dispositifs anti-chevauchement ne perturbent pas le fonctionnement normal des tampons,
    • la figure 11 est une vue analogue aux figures 9 et 10, représentant les positions relatives des coques et des tampons après l'écrasement des tampons suite à une course télescopique irréversible par déformation plastique d'un élément fusible de chaque tampon, les deux coques des dispositifs anti-chevauchement étant encastrées par leurs griffes et empêchant le chevauchement des châssis,
    • la figure 12 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'une coque comprenant des évidements afin d'alléger le poids total du dispositif selon l'invention, et
    • les figures 13 à 15 correspondent respectivement aux figures 9 à 11, dans la configuration où l'un seulement de deux wagons attelés l'un à l'autre est équipé d'un dispositif anti-chevauchement dont la griffe entourant chacun des deux tampons de l'extrémité correspondante, est apte à coopérer avec le tampon en regard sur l'extrémité correspondante de l'autre wagon, pour empêcher le chevauchement en cas de choc, ladite griffe étant représentée en coupe longitudinale verticale
  • La figure 1 représente schématiquement une extrémité longitudinale du châssis 1 d'un wagon-citerne de classe 2. Cette extrémité longitudinale 2 présente, latéralement et transversalement de part et d'autre de l'axe longitudinal XX du châssis 1 du wagon, deux éléments 3 (dont un seul est nettement visible sur la figure 1), qui sont deux plateaux rectangulaires verticaux, symétriques l'un de l'autre par rapport à l'axe XX, et chacun rigidement fixé contre l'extrémité 2 correspondante du châssis. 1. En variante, cette extrémité peut être constituée d'un ensemble (2, 3) ne formant qu'une seule pièce présentant une surface plane rectangulaire verticale sur la totalité de l'extrémité.
  • Normalement, un tampon télescopique 4, de structure bien connue, est rigidement fixé par une bride 5 de son pied 6 contre la traverse de tête 3, le tampon 4 présentant, à son extrémité opposée à la bride 5, un heurtoir 7, vertical et bombé, solidaire d'une extrémité d'un manchon 8 monté télescopique sur le pied 6, et capable, à partir de la position de déploiement maximum du tampon 4, d'effectuer une première course télescopique élastique et réversible, puis, en cas de choc trop brutal avec un tampon analogue ou différent (par exemple avec une course élastique mais sans course « fusible » irréversible) d'un autre wagon, une course irréversible par déformation plastique d'un ensemble fusible (non représenté sur les figures) monté à l'intérieur du tampon télescopique 4.
  • La structure et le fonctionnement d'un tel tampon 4 ne sont pas davantage décrits, car bien connus dans l'état de la technique, les tampons 4 pouvant être de différents types, dont un type international et au moins un autre type dit "franco-espagnol".
  • Le dispositif anti-chevauchement de l'invention comporte, pour chacun des quatre tampons 4 dont est équipé le châssis 1 du wagon, une coque rigide en acier, qui peut être une coque 10 de type standard, telle que représentée sur les figures 2 à 4, et fixée sur l'extrémité 2 du châssis 1, entre cette extrémité 2 et le tampon 4 correspondant, et autour sensiblement de ce tampon 4, comme représenté pour le tampon gauche de l'extrémité 2 du châssis 1 (pour un observateur depuis le centre du châssis 1), et à droite sur la figure 1, tandis que le tampon droit (représenté à gauche sur la figure 1) est rigidement fixé sur la traverse de tête 3 correspondante par l'intermédiaire d'une coque d'un autre type, dite tronquée 10', réalisée selon les figures 5 à 8.
  • Les deux types de coques rigides standard 10 et tronquée 10' comportent un grand nombre d'éléments communs ou analogues, ces éléments étant identifiés par les mêmes références, lorsqu'ils sont identiques d'un type de coque à l'autre, ou affectés d'un indice ou d'un symbole prime lorsqu'ils sont analogues.
  • Une coque standard selon les figures 2 à 4 comprend une embase 11, ayant la forme d'une plaque sensiblement plane et rectangulaire, destinée à être fixée verticalement contre la traverse de tête 3 correspondante, de sorte que la longueur de l'embase 11 est sensiblement parallèle à la longueur de cette traverse de tête 3. Par ses bords supérieurs et inférieurs, l'embase 11 est rigidement solidaire d'une première extrémité ou base 12a de l'une respectivement de deux griffes 12, en saillie d'un même côté de l'embase 11 et destinées à s'étendre longitudinalement, l'une, au-dessus et l'autre en dessous du tampon 4 correspondant, en s'écartant progressivement l'une de l'autre depuis leur base 12a jusqu'à leur seconde extrémité ou extrémité libre 12b.
  • La figure 4 montre que les deux griffes 12 sont sensiblement symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan horizontal P médian de l'embase 11 et perpendiculaire à cette dernière.
  • Chacune des griffes 12 a sensiblement la forme d'une plaque plane inclinée, pour la griffe supérieure, vers le haut, et, pour la griffe inférieure, vers le bas en s'éloignant de l'embase 11, sans s'étendre jusqu'à sensiblement l'aplomb du heurtoir 7 du tampon 4 correspondant lorsque ce dernier est en position d'extension télescopique maximale (voir figure 9).
  • Chaque griffe 12 présente deux parties, dont l'une 12c, adjacente à l'embase 11, a une forme rectangulaire, dont la longueur est parallèle à celle de l'embase 11, et dont l'autre partie 12d, qui prolonge la première partie 12c du côté opposé à l'embase 11, présente, en plan, une forme sensiblement de trapèze isocèle, dont la petite base constitue l'extrémité libre 12b et est de préférence légèrement arquée en présentant sa convexité du côté opposé à l'embase 11 (voir figure 3).
  • La coque standard 10 comporte également deux goussets latéraux 13, présentant chacun la forme représentée sur la figure 4, à savoir celle d'un trapèze isocèle, rigidement solidaire, par sa petite base, d'un côté vertical de l'embase 11 et, par chacun de ses deux côtés inclinés, au bord, situé du côté correspondant, de l'une respectivement des deux griffes 12, tandis qu'un évidement 14, délimité sensiblement par un arc de cercle, est ménagé dans chaque gousset à partir de sa grande base entre sensiblement les extrémités des bords latéraux des premières parties 12c des griffes 12, au niveau de leur raccordement avec les parties 12d en trapèze isocèle.
  • La figure 2 montre que la liaison rigide entre l'embase 11, les griffes 12 et les goussets 13 est assurée par des surépaisseurs de matière en cordons 15 à la liaison entre les bords supérieur et inférieur de l'embase 11 et les bases 12a des deux griffes 12, entre les bords verticaux et latéraux de l'embase 11 et les deux goussets 13 ainsi qu'entre les bords latéraux des griffes 12 supérieure et inférieure et les côtés inclinés des goussets 13.
  • Ces cordons 15 en surépaisseur de matière peuvent être des cordons de soudure si la coque 10 est un ensemble mécano-soudé, ou résulter d'une fabrication par forgeage ou par moulage de la coque 10.
  • La fixation de la coque 10 sur la traverse de tête 3 correspondante est assurée grâce à quatre orifices 16 de boulonnage, qui traversent l'embase 11 aux quatre sommets d'un rectangle avec un entraxe vertical de 160 mm et un entraxe horizontal de 280 mm, pour permettre simultanément la fixation d'un tampon 4 correspondant, par sa bride 5, contre la face interne de l'embase 11, dont la face externe est appliquée et fixée contre la traverse de tête 3 correspondante.
  • On comprend que les évidements en arc de cercle 14 des goussets latéraux 13 facilitent non seulement la fixation d'un tampon 4 à l'intérieur d'une coque 10 et, par l'intermédiaire de l'embase 11 de cette dernière, sur le châssis 1 du wagon, mais également les opérations de maintenance sur ce tampon 4, dont le fonctionnement normal, tant pour sa course élastique réversible que pour sa course irréversible fusible ou plastique, n'est pas perturbé par la coque 10. De plus, les évidements en arc de cercle 14 permettent également d'alléger le dispositif selon l'invention.
  • Il en est de même pour la coque tronquée 10' des figures 5 à 8, à présent décrites. Sur cette coque 10', on retrouve une embase 11', également en forme de plaque plane sensiblement rectangulaire, rigidement solidaire de deux griffes 12' longitudinales, inclinées et sensiblement symétriques l'une de l'autre par rapport au plan médian horizontal perpendiculaire à l'embase 11', mais un seul gousset latéral 13' (voir figures 7 et 8), de même forme et de même structure que celles des deux goussets 13 de la coque standard 10, et qui est destiné à être situé du côté de l'autre tampon 4 de la même extrémité du châssis 1. On retrouve donc un évidement 14 en arc de cercle à concavité tournée du côté opposé à l'embase 11', et des bourrelets ou cordons 15 de matière en surépaisseur vers l'intérieur de la coque 10', pour la liaison rigide des deux côtés inclinés du gousset 13' avec les bords, d'un même côté, des deux griffes 12', et de la petite base du gousset 13' avec le bord vertical du même côté de l'embase 11'.
  • On retrouve également que l'embase 11' présente quatre orifices 16 de boulonnage aux quatre sommets d'un rectangle avec les mêmes entraxes vertical et horizontal que ceux de la coque 10, pour la fixation rigide et boulonnée d'un tampon 4 par sa bride 5 contre la face interne de l'embase 11' et la fixation rigide de cette dernière par sa face externe contre la traverse de tête 3 correspondante.
  • Par contre, sur la coque tronquée 10', les deux griffes 12' présentent bien la même forme en plan, mais cette forme est différente de celle des deux griffes 12 de la coque standard 10. En effet, chaque griffe 12' a, comme représenté sur la figure 6, une première partie 12'c de forme rectangulaire, moins longue que la première partie 12c sur la coque standard 10, qui se rattache au bord supérieur de l'embase 11' par sa base 12'a, et qui se prolonge du côté opposé par une seconde partie 12'd en forme de trapèze isocèle rectangle, dont la petite base constitue l'extrémité libre 12'b, également légèrement arquée mais moins longue que l'extrémité libre 12b sur la coque standard 10.
  • Pour ces raisons, l'embase 11', sensiblement de la même longueur que l'embase 11 de la coque standard 10, dépasse de l'alignement avec les bords latéraux des deux griffes 12', du côté opposé au gousset 13', comme clairement représenté sur la figure 5, qui montre que le bord latéral externe (par rapport au wagon) de l'embase 11' se raccorde aux bords du même côté des deux griffes 12' par des ergots sensiblement triangulaires 17.
  • Ainsi, l'accès vers l'intérieur de la coque tronquée 10' est facilité, du fait de l'absence de gousset latéral externe, du côté d'un marchepied 18 représenté sur la figure 1, en laissant un accès libre pour l'agent de manoeuvre, la coque tronquée 10' étant réversible et pouvant être montée autour du tampon 4 de gauche, en gardant son gousset 13' vers l'intérieur, de sorte que le côté libre est tourné vers un frein à vis, ce qui favorise le montage de ce dernier sur le châssis 1, par exemple.
  • Les coques 10 et 10' doivent être réalisées de sorte à résister à un effort vers le haut et/ou vers le base de 150 kN, et l'évidement 14 de chaque gousset latéral 13 ou 13' autorise, lorsque des wagons ainsi équipés sont attelés en convoi, les passages en courbe avec des rayons de courbure selon les normes, en rendant les coques 10 et 10' compatibles des encombrements d'équipements d'extrémité tels que des plateformes, marchepieds, rectangles de Berne, etc.
  • Le fonctionnement du dispositif anti-chevauchement, équipant les tampons 4 de deux wagons-citernes attelés l'un à l'autre, est schématiquement représenté sur les figures 9 à 11, où les deux coques associées à deux tampons 4 appartenant chacun à l'un des deux wagons attelés et en contact entre eux avec une course d'enfoncement télescopique nulle, sont deux coques standard 10, par simplification. La figure 9 montre que, dans cette configuration, les griffes 12 supérieure et inférieure des deux coques 10 n'interfèrent pas les unes avec les autres. La figure 9 représente également que les deux wagons ont des états de charge et/ou d'usure différents, d'où une différence de hauteur de tamponnement (différence de hauteur relative entre les deux tampons 4) qui se retrouve toujours en pratique et est admissible jusqu'à 125 mm.
  • La figure 10 représente les mêmes éléments (tampons 4 et coques 10) après une course de compression élastique réversible des tampons 4 de 105 mm, pour laquelle les extrémités libres 12b des griffes 12 se sont rapprochées, mais toujours sans interférer les unes avec les autres, de sorte que les dispositifs anti-chevauchement ne perturbent pas le fonctionnement normal des tampons 4.
  • Enfin, la figure 11 représente les deux tampons 4 comprimés axialement au maximum, après leur course fusible irréversible, et on constate que les coques 10 (et/ou 10') des deux dispositifs anti-chevauchement sont encastrées l'une dans l'autre par leurs griffes 12 d'une longueur appropriée, et empêchent ainsi le chevauchement des tampons 4 et châssis 1 des deux wagons. Plus précisément, sur la configuration de la figure 11, on constate que la griffe supérieure 12 de la coque 10 fixée autour du tampon 4 de droite sur cette figure 11 est engagée entre les deux griffes 12 de la coque 10 entourant le tampon 4 de gauche, et plus précisément est engagée en-dessous de la griffe 12 supérieure de la coque 10 de gauche, mais au-dessus du tampon 4 de gauche, et symétriquement, la griffe inférieure 12 de la coque 10 de gauche est engagée au-dessus de la griffe inférieure 12 de la coque 10 de droite, entre cette griffe inférieure 12 et le tampon 4 de droite, de sorte que tout mouvement relatif supplémentaire vers le haut ou vers le bas de l'un des deux tampons 4 avec sa coque 10 par rapport à l'autre tampon 4 et l'autre coque 10 est empêché par ces imbrications, qui permettent efficacement d'empêcher le chevauchement des châssis.
  • Les figures 13 à 15, correspondant respectivement aux trois positions des figures 9 à 11 dans le cas où l'un des deux wagons impliqués dans le choc est équipé d'un dispositif anti-chevauchement, permettent de comprendre que le dispositif anti-chevauchement est également efficace, même si l'autre des deux wagons impliqués dans le choc n'est pas équipé d'un dispositif anti-chevauchement, car, alors, la limitation des déplacements verticaux relatifs résulte de la coopération de l'une ou l'autre des deux griffes 12 ou 12' d'une coque 10 ou 10' d'un tampon 4 avec l'autre tampon 4'. En effet, la figure 13 représente le tampon 4, entouré d'une coque 10 (ou 10'), en contact avec une course de compression nulle, contre un autre tampon 4', sans dispositif anti-chevauchement, avec un décalage vertical maximum de 125 mm des tampons 4 et 4' l'un par rapport à l'autre, visible au niveau des heurtoirs 7 et 7', tandis que la figure 14 montre qu'après une course télescopique de compression élastique maximum de 105 mm de chaque tampon 4 et 4', la coque 10 (ou 10') ne perturbe pas le fonctionnement normal des tampons 4 et 4', et la figure 15 montre qu'après la course fusible irréversible du tampon 4, télescopiquement comprimé au maximum, l'autre tampon 4', de structure standard, est emprisonné dans le dispositif anti-chevauchement en étant engagé par son heurtoir 7' entre les deux griffes 12 (ou 12') de la coque 10 (ou 10'), et limité dans ses déplacement vers le haut ou vers le bas par rapport au tampon 4, respectivement par la griffe supérieure ou inférieure 12 (ou 12'), ce qui empêche le chevauchement des châssis des deux wagons.
  • En variante, une version allégée des coques 10 et 10' est obtenue en réalisant au moins un évidement et/ou au moins une lumière d'allègement dans l'une au moins des griffes 12 ou 12' et l'un au moins des goussets 13 ou 13'.
  • Ainsi, sur la figure 12, il est représenté un exemple de réalisation d'une coque 10, à titre uniquement illustratif et nullement limitatif de la portée de la présente invention, dans laquelle il est prévu un évidement 19 qui est partiellement formé dans chaque griffe 12 de la coque 10, ainsi que dans l'embase 11. Toutefois, il est bien entendu possible de prévoir des évidements, formés uniquement dans les griffes 12, et de toute forme possible.
  • Le dispositif anti-chevauchement de l'invention satisfait ainsi aux exigences requises et permet d'atteindre le but recherché.
  • En outre, ce dispositif peut être monté en ateliers sur des wagons neufs comme sur des wagons déjà en exploitation, lors de leur révision, en rattrapage ou remise à niveau.

Claims (10)

  1. Dispositif anti-chevauchement pour wagon de chemins de fer, et en particulier wagon-citerne, comprenant, pour chacun des deux tampons (4) d'au moins une extrémité (2) dudit wagon, une coque (10, 10') en un matériau rigide, destinée à être fixée sur le châssis (1) dudit wagon et autour d'un tampon respectif (4), et comprenant :
    - une embase (11, 11') de fixation, sensiblement verticalement, contre une extrémité longitudinale (2) dudit châssis (1), par des moyens de fixation de préférence amovible ;
    - deux parties de coque (12, 12') destinées à s'étendre l'une au-dessus et l'autre au-dessous du tampon (4) correspondant, et toutes deux solidaires de l'embase (11, 11') par une première extrémité (12a, 12'a) et s'écartant progressivement l'une de l'autre depuis l'embase (11, 11') vers leur seconde extrémité (12b, 12'b) qui est libre ; et
    - au moins une partie latérale (13, 13') de coque, solidaire de l'embase (11, 11') et desdites deux parties de coque (12, 12') que ladite au moins une partie latérale de coque (13, 13') relie latéralement l'une à l'autre, caractérisé en ce que lesdites deux parties de coque sont agencées en griffes (12, 12') saillantes de l'embase (11, 11'), chacune en forme de plaque sensiblement plane, et sont inclinées sensiblement symétriquement l'une de l'autre par rapport à un plan médian (P) sensiblement horizontal et perpendiculaire à l'embase (11, 11') et en ce que ladite au moins une partie latérale de coque est agencée en gousset (13, 13') ayant la forme d'une plaque sensiblement plane et verticale, en forme de trapèze sensiblement isocèle, solidaire, par ses deux côtés inclinés, des deux bords latéraux, d'un même coté, des deux griffes (12, 12'), et, par sa petite base, d'un bord latéral de l'embase (11, 11'), du côté correspondant, tandis que sa grande base présente un évidement (14) sensiblement en arc de cercle à concavité tournée à l'opposé de l'embase (11, 11').
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embase (11, 11') est une plaque sensiblement plane et rectangulaire ou carrée, percée d'orifices (16) de fixation, de préférence par boulonnage, contre une traverse de tête (3) dudit châssis (1) du wagon.
  3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend deux goussets (13) sensiblement parallèles l'un à l'autre et perpendiculaires à l'embase (11).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune des deux griffes (12) présente deux parties (12c, 12d) dans le prolongement longitudinal l'une de l'autre, et dont une première partie (12c), adjacente à l'embase (11), présente une forme en plan rectangulaire, tandis que la seconde partie (12d), qui prolonge la première, présente, en plan, la forme d'un trapèze sensiblement isocèle, dont la petite base constitue le bord libre (12b) de ladite griffe (12).
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un seul gousset (13'), reliant les bords latéraux des deux griffes (12') et de l'embase (11') qui sont destinés à être situés du côté de l'autre tampon (4), à la même extrémité longitudinale dudit châssis (1) du wagon, de sorte que ladite coque (10') est réversible pour être montée autour d'un tampon (4) gauche ou droit dudit wagon.
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chacune des deux griffes (12') sensiblement planes présente deux parties (12'c, 12'd), dont une première (12'c), adjacente à l'embase (11'), présente une forme en plan rectangulaire, et dont la deuxième partie (12'd), qui prolonge la première, a la forme sensiblement d'un trapèze rectangle, dont la petite base constitue l'extrémité libre (12'c) de ladite griffe (12').
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque coque (10, 10') est un ensemble mécano-soudé métallique, de préférence en acier, avec des cordons (15) de soudure en surépaisseur à l'intérieur de la coque (10, 10'), à la liaison de l'embase (11, 11') à chacune des deux griffes (12, 12') et audit au moins un gousset (13, 13') , et à la liaison de chacune des deux griffes (12, 12') audit au moins un gousset (13, 13').
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque coque (10, 10') est un élément monolithique forgé ou moulé métallique, de préférence en acier.
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins un évidement et/ou au moins une lumière d'allègement (19) est/sont ménagé(es) dans l'une au moins desdites griffes (12, 12') et/ou dans ledit au moins un gousset (13, 13').
  10. Wagon de chemins de fer, et en particulier wagon-citerne, comprenant deux tampons (4) à chacune des deux extrémités longitudinales de son châssis (1), chaque tampon (4) pouvant effectuer une course de compression télescopique élastique réversible et une course de compression télescopique à déformation plastique d'un élément fusible, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif anti-chevauchement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dont chacune des quatre coques (10, 10') est montée autour de l'un respectivement desdits tampons (4).
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