FR2865985A1 - Wagon`s length increasing device for railway track, has toothed pinion inserted between chassis and bogie, where chassis and bogie have toothed form to constitute wheels of gear train guided in rotation on ball and socket joint - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif destiné à augmenter leThe present invention relates to a device for increasing the
gabarit de longueur des wagons circulant sur voies ferrées. Elle est, en particulier, destinée à l'invention objet de la demande de brevet N rK 03 09975. gauge length of wagons running on railways. It is, in particular, intended for the invention which is the subject of the patent application No. K 03 09975.
Généralement, un wagon doit avoir sa section enveloppe contenue dans le gabarit caractérisant la voie empruntée. Dans les courbes de la voie, le gabarit doit être diminué pour tenir compte du déport du wagon par rapport à l'axe de la voie, conséquence de la corde entre les axes des deux boggies. Cette correction est d'autant plus importante que le wagon est long et que le rayon de courbure de la voie est petit; d'où, pour un gabarit, un rayon et un encombrement de wagon donnés, une limite de la longueur maximale du wagon appelée gabarit de longueur. Generally, a wagon must have its envelope section contained in the template characterizing the path taken. In the curves of the track, the gauge must be reduced to take account of the offset of the wagon relative to the axis of the track, a consequence of the rope between the axes of the two bogies. This correction is all the more important as the car is long and the radius of curvature of the track is small; hence, for a given gauge, a radius and a given wagon size, a limit of the maximum length of the wagon called gauge length.
La tendance actuelle est à l'augmentation de la longueur des colis qui atteint à ce jour, 13,5 m pour les containers et 16,5 m pour les camions ferroutés. Or, les gabarits sont fixés par les infrastructures existantes très difficiles et très coûteuses à faire évoluer. Les rayons de courbures des voies sont rapidement une limite incontournable pour de tels colis. The current trend is to increase the length of parcels that has reached today, 13.5 m for containers and 16.5 m for piggyback trucks. However, the templates are set by the existing infrastructure very difficult and very expensive to evolve. The radius of curvature of the tracks are quickly an unavoidable limit for such parcels.
Le dispositif selon l'invention permet d'augmenter considérablement cette limite. The device according to the invention makes it possible to considerably increase this limit.
Des dispositifs ayant la même finalité existent déjà comme celui décrit dans la demande de brevet N rK 03 09975. En effet les châssis, porteurs des colis de grande longueur, sont alternativement articulés sur des wagons de plus petite longueur dans une cinématique particulière. Cet arrangement simple a cependant des inconvénients: un gain insuffisant sur la limite du rayon de courbure, une composition rigide des trains avec l'impossibilité de mixer les wagons de types différents et une difficulté de répartition des efforts de freinage sur les essieux. Devices having the same purpose already exist as described in the patent application No. 0300995. In fact the frames, carriers of long packages, are alternately articulated on wagons of shorter length in a particular kinematic. This simple arrangement however has drawbacks: insufficient gain on the limit of the radius of curvature, a rigid composition of the trains with the impossibility of mixing wagons of different types and a difficulty of distribution of the braking forces on the axles.
Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. The device according to the invention overcomes these disadvantages.
Il comporte en effet, selon une première caractéristique, un pignon denté interposé entre le châssis et le boggie eux-mêmes dentés de manière à constituer les roues d'un train d'engrenages de type planétaire guidées en rotation sur un même arbre. Ce montage est répété à chaque extrémité du wagon pour les deux boggies. Il permet aux voies d'orienter les boggies par rapport au châssis dans les courbes et de provoquer le déport de ce dernier vers l'extérieur de la courbe suivant la cinématique des deux trains d'engrenages planétaires. Le déport du wagon vers l'intérieur de la courbe du à la corde est ainsi compensé par son déplacement vers l'extérieur de la courbe. La force centrifuge aide ce mouvement en plaquant latéralement les roues des boggies du coté du rail externe. A très basse vitesse, sans force centrifuge, seuls les deux rails guident les boggies. Dans la suite de l'exposé l'axe du boggie est l'axe vertical passant par son milieu à égales distances des essieux. It comprises in fact, according to a first characteristic, a toothed pinion interposed between the frame and the bogie themselves toothed so as to constitute the wheels of a planetary type gear train guided in rotation on the same shaft. This assembly is repeated at each end of the wagon for the two bogies. It allows the tracks to orient the bogies with respect to the chassis in the curves and to cause the offset of the latter towards the outside of the curve following the kinematics of the two planetary gear trains. The offset of the wagon towards the inside of the curve of the rope is thus compensated by its displacement towards the outside of the curve. The centrifugal force helps this movement by laterally plating the wheels of the bogies on the side of the outer rail. At very low speed, without centrifugal force, only the two rails guide the bogies. In the rest of the discussion, the axis of the bogie is the vertical axis passing through its middle at equal distances from the axles.
Selon des modes particuliers de réalisation: L'arbre de guidage en rotation du boggie par rapport au châssis est remplacé par une rotule d'articulation sphérique du boggie par rapport au châssis. According to particular embodiments: The guide shaft in rotation of the bogie relative to the chassis is replaced by a ball joint ball joint of the bogie relative to the frame.
Le pignon planétaire, les roues dentées du châssis et du boggie sont des engrenages coniques à axes convergents au centre de la rotule. The planetary gear, the gear wheels of the chassis and the bogie are conical gears with convergent axes in the center of the ball joint.
Les courbures de la voie impriment de petites oscillations au boggie autour de sa position droite. En conséquence, les engrenages du train planétaire travaillent toujours sur de petits secteurs autorisant les simplifications suivantes pas forcément associées: Les dentures sont limitées à leur portion utile comprise entre 2 plans transversaux de part et d'autre de l'axe du boggie. The curvatures of the track impart small oscillations to the boggie around its upright position. As a result, the gears of the planetary gear always work on small sectors allowing the following simplifications not necessarily associated: The teeth are limited to their useful portion between 2 transverse planes on either side of the axis of the bogie.
A chacune de leurs extrémités, les dents sont remplacées par des plaques taillées selon leur profil local. At each of their ends, the teeth are replaced by plates cut according to their local profile.
Les plaques, simulant les dentures coniques, sont taillées au profil de l'engrenage cylindrique le plus proche sur leur épaisseur. The plates, simulating the conical teeth, are cut to the profile of the cylindrical gear closest to their thickness.
Le module de la denture est choisi pour que le pignon n'ait que deux dents opposées, associées à un seul creux de la denture du châssis et à un seul creux de la denture du boggie. The module of the toothing is chosen so that the pinion has only two opposite teeth, associated with a single hollow of the toothing of the frame and a single hollow of the toothing of the bogie.
Le pignon prend ainsi la forme d'une bielle avec à chaque extrémité deux plaques reproduisant sensiblement le profil local de la denture conique. The pinion thus takes the form of a connecting rod with at each end two plates substantially reproducing the local profile of the conical teeth.
En variante, seules les plaques dentées d'un même côté de l'axe du boggie, de préférence du coté du plus grand diamètre sont conservées. As a variant, only the toothed plates on the same side of the axis of the bogie, preferably on the side of the largest diameter, are retained.
Malgré ces simplifications, l'ensemble du châssis et des deux boggies, constitue toujours un 10 train d'engrenages planétaire et en conserve les propriétés pour de petites oscillations. Despite these simplifications, the entire chassis and two bogies, is still a planetary gear train and retains the properties for small oscillations.
Selon une seconde caractéristique du dispositif selon l'invention, la distance r entre l'axe du boggie et l'axe de l'arbre guidant le boggie par rapport au châssis, éventuellement le centre de la rotule quand celui- ci est remplacé par une rotule, est déterminée pour que le déport du milieu du colis d et le déport de son extrémité soient égaux et de sens contraire. Ceci est possible jusqu'à un rayon de courbure minimal de la voie Rmini. Rmini, d et r sont donnés par les formules suivantes: Rmini =L2/8 r = (E2-L2/2+ 2+12)/4 E d = L2/16 R où. According to a second characteristic of the device according to the invention, the distance r between the axis of the bogie and the axis of the shaft guiding the bogie relative to the frame, possibly the center of the ball when it is replaced by a patella, is determined so that the offset of the middle of the package d and the offset of its end are equal and of opposite direction. This is possible up to a minimum radius of curvature of the Rmini channel. Rmini, d and r are given by the following formulas: Rmini = L2 / 8 r = (E2-L2 / 2 + 2 + 12) / 4 E d = L2 / 16 R where.
L est la longueur du colis augmentée de la longueur des éléments structuraux du châssis porteur dont la largeur égale la plus grande largeur du wagon ou du colis. Cette correction n'est que de quelques pourcents et nous continuerons à appeler L la longueur corrigée du colis pour la simplicité de l'exposé. L is the length of the package increased by the length of the structural elements of the carrier chassis whose width equals the widest width of the wagon or package. This correction is only a few percent and we will continue to call L the corrected length of the package for the simplicity of the presentation.
R est le rayon de courbure de la voie. R is the radius of curvature of the channel.
g est la différence entre la largeur du gabarit et la largeur du wagon avec son colis. E est l'entraxe des deux boggies, L est la distance entre les essieux d'un même boggie, A remarquer: 2 est petit devant E2 donc r qui est une caractéristique du wagon, ne dépend pratiquement pas de la largeur du gabarit donc de la voie empruntée. g is the difference between the width of the template and the width of the wagon with its package. E is the distance between the two bogies, L is the distance between the axles of the same bogie, Note: 2 is small in front of E2 so r which is a characteristic of the wagon, does not depend on the width of the jig so the path taken.
Selon une troisième caractéristique le diamètre extérieur de la denture du pignon roule sur le fond du creux des dentures du châssis et du boggie et non pas sur le diamètre d'entraînement comme dans un train d'engrenages classique. Ceci est obtenu en décalant légèrement les flans en développante de cercle des dentures pour permettre au sommet de la dent d'appuyer au fond du creux correspondant. Cet arrangement permet au châssis de rouler sur le boggie par l'intermédiaire de rouleaux de grand diamètre. Plus les diamètres des rouleaux sont grands plus les efforts de roulement sont faibles. According to a third characteristic, the outer diameter of the gear teeth rolls on the bottom of the hollow of the teeth of the frame and the bogie and not on the drive diameter as in a conventional gear train. This is obtained by slightly shifting the involute blanks of the teeth to allow the top of the tooth to press the bottom of the corresponding hollow. This arrangement allows the chassis to roll over the bogie via large diameter rollers. The larger the roll diameters, the lower the rolling forces.
Selon des modes particuliers de réalisation, les profils des plaques dentées du pignon reprennent ces dernières dispositions avec, pour chaque plaque, une surface cylindrique de roulement terminée par des faces en développante de cercle nécessaires à l'entraînement. Pour encore simplifier, les plaques en creux du boggie et du châssis sont taillées suivant le profil de la crémaillère la plus proche avec un fond de creux plat et horizontal. Le roulement du châssis sur le boggie s'identifie alors au roulement d'un rouleau entre deux faces horizontales et parallèles. According to particular embodiments, the toothed plate profiles of the pinion repeat the latter provisions with, for each plate, a cylindrical rolling surface terminated by involute faces required for driving. For simplicity, the hollow plates of the bogie and the frame are cut according to the profile of the nearest rack with a bottom of flat and horizontal hollow. The bearing of the frame on the bogie is then identified with the rolling of a roller between two horizontal and parallel faces.
Pour maintenir l'horizontalité en dépit de l'enfoncement de la suspension du boggie dans le déplacement relatif du châssis par rapport au boggie, donc du déplacement de la charge sur la suspension, le rayon de courbure des surfaces de roulement est augmenté à une valeur y donnée par la formule: y=pe2/(e2-4fp) où f est la flèche de la suspension du boggie sous la charge, p le rayon de roulement avant correction, e la largeur de la voie. To maintain the horizontality despite the depression of the suspension of the bogie in the relative displacement of the chassis relative to the bogie, thus the displacement of the load on the suspension, the radius of curvature of the rolling surfaces is increased to a value y given by the formula: y = pe2 / (e2-4fp) where f is the deflection of the suspension of the bogie under the load, p the rolling radius before correction, e the width of the track.
La stabilisation horizontale du châssis sur le boggie est généralement assurée par des appuis latéraux glissants sur ce dernier. Ces appuis sont préférentiellement à faible coefficient de frottement pour faciliter le déplacement relatif. The horizontal stabilization of the chassis on the bogie is generally ensured by sliding lateral supports on the latter. These supports are preferably with a low coefficient of friction to facilitate relative movement.
Un tirant traverse de part en part l'empilage denté, boggie, pignon et châssis pour éviter le déboîtement et le désengrènement de l'ensemble tout en disposant du jeu axial juste nécessaire à la cinématique. L'emboîtement des plaques dentées est tel qu'il assure le guidage transversal et relatif du pignon, du boggie et du châssis avec le jeu nécessaire. A tie passes right through the toothed stack, bogie, pinion and frame to prevent disengagement and disengagement of the assembly while having the axial clearance just necessary for kinematics. The interlocking of the toothed plates is such that it ensures the transverse and relative guidance of the pinion, the bogie and the frame with the necessary clearance.
Selon une quatrième caractéristique des ressorts pré chargés ramènent le pignon en position verticale et par voie de conséquence le boggie en position droite par rapport au châssis. Le but est d'éviter les vibrations du système sur les voies droites. Un frottement contrôlé amortit les oscillations de résonance du système devenu élastique. Les raideurs des ressorts et des amortisseurs sont maintenues juste suffisantes pour abaisser au plus bas la vitesse minimale dans les courbes à laquelle les roues sont en appui latéral du même coté. Une butée élastique limite les mouvements du pignon par rapport au châssis, donc les mouvements du boggie par rapport au châssis, dans les amplitudes extrêmes. According to a fourth characteristic of the preloaded springs bring the pinion in the vertical position and consequently the bogie in the upright position relative to the chassis. The goal is to avoid system vibrations on straight tracks. Controlled friction dampens the resonance oscillations of the elasticized system. The stiffness of the springs and dampers are kept just sufficient to lower to a minimum the minimum speed in the curves at which the wheels are in lateral support on the same side. An elastic stop limit the movements of the pinion relative to the frame, so the bogie movements relative to the chassis in the extreme amplitudes.
Selon des modes particuliers de réalisation deux ressorts de part et d'autre du pignon en son milieu qui est aussi le point à déplacement minimal, le ramènent en position verticale. Des patins, poussés par des ressorts ajustés en fonction de l'effort de frottement désiré, freinent, donc amortissent, les mouvements relatifs du châssis par rapport au boggie. According to particular embodiments two springs on either side of the pinion in the middle which is also the minimum displacement point, bring it back to the vertical position. Pads, pushed by springs adjusted according to the desired frictional force, brake, therefore dampen, the relative movements of the frame relative to the bogie.
Selon une cinquième caractéristique le châssis est soulevé de quelques centimètres par rapport au boggie par un vérin écartant sa denture qui reste en appui sur le pignon, lui même en appui sur le boggie. Une articulation dans le plan vertical libère le bras liant le boggie à la rotule dans le mouvement ascensionnel du châssis. Cette caractéristique permet entre autres, d'ajuster la hauteur des wagons en fonction de l'enfoncement de la suspension et de faciliter le chargement / déchargement de certains wagons comme celui de la demande de brevet N FR 03 0997. Equipé de ce dispositif, ce dernier peut devenir entièrement autonome, si on lui adjoint un vérin pour la manoeuvre horizontale de sa coque porteuse de la charge commerciale. Ainsi les gares d'accueil, improvisées ou non, n'ont plus besoin d'infrastructure spécifique. According to a fifth characteristic, the chassis is lifted a few centimeters from the bogie by a jack spreading its teeth which remains in support on the pinion, itself bearing on the bogie. An articulation in the vertical plane frees the arm linking the bogie to the ball in the upward movement of the chassis. This feature makes it possible inter alia to adjust the height of the wagons according to the depression of the suspension and to facilitate the loading / unloading of certain wagons such as that of the patent application N FR 03 0997. Equipped with this device, this The last can become entirely autonomous, if a cylinder is added to it for the horizontal maneuvering of its hull carrying the commercial load. Thus the reception stations, improvised or not, no longer need specific infrastructure.
Les dessins annexes illustrent l'invention: La figure 1 représente, en coupe le principe du dispositif selon l'invention, associé à un schéma de sa cinématique en vue de dessus. The accompanying drawings illustrate the invention: FIG. 1 represents, in section, the principle of the device according to the invention, associated with a diagram of its kinematics in plan view.
La figure 2 représente en coupe axiale et transversale le dispositif selon l'invention dans un mode particulier de réalisation. Figure 2 shows in axial section and the device according to the invention in a particular embodiment.
La figure 3 représente en coupe axiale et transversale vue de dessus, le dispositif selon l'invention dans un mode particulier de réalisation. 3 shows in axial section and transverse view from above, the device according to the invention in a particular embodiment.
La figure 4 illustre en coupe transversale le mouvement relatif latéral du châssis par rapport au boggie avec le dispositif selon l'invention. Figure 4 illustrates in cross section the lateral relative movement of the frame relative to the bogie with the device according to the invention.
La figure 5 représente, en perspective cavalière, le pignon et les dentures du châssis et du boggie selon un mode particulier de réalisation du dispositif selon l'invention. FIG. 5 represents, in a cavalier perspective, the pinion and the teeth of the frame and the bogie according to a particular embodiment of the device according to the invention.
La figure 6 illustre en coupe transversale, le mouvement relatif vertical du châssis par rapport au boggie avec le dispositif selon l'invention. Figure 6 illustrates in cross section, the vertical relative movement of the frame relative to the bogie with the device according to the invention.
La figure 7 représente en vue latérale et en vue de dessus le dispositif selon l'invention 50 appliqué au wagon objet de la demande de brevet N FR 03 09975. Figure 7 shows a side view and a top view of the device according to the invention 50 applied to the wagon object of the patent application N FR 03 09975.
La figure 8 représente en coupe transversale le wagon de la demande de brevet N FR 03 09975 et un gabarit type en pointillé. Figure 8 shows in cross section the car of the patent application N FR 03 09975 and a dotted standard template.
La figure 9 représente le graphe du déport maximal du wagon en fonction du rayon de courbure de la voie pour l'exemple donné à titre non limitatif. FIG. 9 represents the graph of the maximum offset of the wagon as a function of the radius of curvature of the track for the example given in a nonlimiting manner.
En référence à ces dessins et plus particulièrement à la figure 1, le dispositif selon l'invention comporte un châssis (1), un boggie (2) et un pignon (3) arrangés en train d'engrenage planétaire à axes convergents au centre de la rotule (4). Cette dernière lie le châssis (1) et le boggie (2) par l'intermédiaire d'un prolongement (5) du boggie (2) disposé sous le châssis (1). Le châssis (1) supporte le colis (6). Referring to these drawings and more particularly to Figure 1, the device according to the invention comprises a frame (1), a bogie (2) and a pinion (3) arranged in the planetary gear with converging axes in the center of the patella (4). The latter links the frame (1) and the bogie (2) via an extension (5) of the bogie (2) disposed under the frame (1). The frame (1) supports the package (6).
Sur le schéma associé les lettres marquent pour: H, le milieu du wagon, du châssis (1) et du colis (6); 0, le centre de la rotule (4); B, la position de l'axe du boggie (2); E et F, les lignes de contact des roues des essieux (7) avec les rails (8); C, l'extrémité du colis (6); E', F', C'et B' sont les positions de E, F, C et B après rotation du boggie (2) par rapport au châssis (1). A est la limite de plus grande largeur du wagon. On the associated diagram the letters mark for: H, the middle of the wagon, the chassis (1) and the package (6); 0, the center of the patella (4); B, the position of the bogie axis (2); E and F, the contact lines of the wheels of the axles (7) with the rails (8); C, the end of the package (6); E ', F', C 'and B' are the positions of E, F, C and B after rotation of the bogie (2) relative to the frame (1). A is the limit of the widest width of the wagon.
HB est la demi distance entre les axes des boggies (2) soit 1/2 de E. HA est la demi longueur de colis (6) soit 1/2 de L. EF est l'entraxe des essieux (7) d'un même boggie (2) soit 1 OB est le rayon de rotation du boggie (2) par rapport châssis (1) soit r. HB is the half distance between the axes of the boggies (2) is 1/2 of E. HA is the half length of package (6) or 1/2 of L. EF is the center distance of the axles (7) of a same boggie (2) is 1 OB is the radius of rotation of the bogie (2) relative to chassis (1) is r.
E' et F' reste sur l'axe de la voie courbe. E 'and F' remain on the axis of the curved track.
OE' est sur l'axe de symétrie de boggie (2). OE 'is on the axis of symmetry of boggie (2).
HA est sur l'axe de symétrie de châssis (1). HA is on the chassis symmetry axis (1).
En référence à ces dessins et plus particulièrement à la figure 2, le dispositif selon l'invention comporte: un pignon (3) avec ses plaques dentées (3',3",3"',3"") qui s'engrènent dans les plaques dentées (1',1") du châssis (1) et dans les plaques dentées (2',2") du boggie (2). La rotule (4) lie en rotation sphérique le châssis (1) et le boggie (2) par l'intermédiaire d'un prolongement (5) du boggie (2) disposé sous le châssis (1). Des ressorts pré-tarés (19) ramènent le pignon (3) en position verticale sur les voies en ligne droite. Des patins (20) poussés par des ressorts (21) frottent sur le châssis (2) pour amortir les oscillations du châssis (1) par rapport au boggie (2). Pour bien calibrer le frottement et l'amortissement nécessaires, les stabilisateurs (22) du châssis (1) en position horizontale, sont en matériaux à bas coefficient de frottement de manière à ne pas influencer l'effet des patins (20). Des butées élastiques (23) limitent l'amplitude des oscillations du pignon (3) par rapport au châssis (1) dans les mouvements extrêmes en venant en butée sur ce dernier. With reference to these drawings and more particularly to FIG. 2, the device according to the invention comprises: a pinion (3) with its toothed plates (3 ', 3 ", 3"', 3 "") which mesh with the toothed plates (1 ', 1 ") of the frame (1) and in the toothed plates (2', 2") of the bogie (2). The ball (4) links in spherical rotation the frame (1) and the bogie (2) via an extension (5) of the bogie (2) disposed under the frame (1). Pre-calibrated springs (19) return the pinion (3) to a vertical position on the straight-line tracks. Pads (20) pushed by springs (21) rub on the frame (2) to damp the oscillations of the frame (1) relative to the bogie (2). To properly calibrate the necessary friction and damping, the stabilizers (22) of the frame (1) in horizontal position, are of low friction materials so as not to influence the effect of the pads (20). Resilient stops (23) limit the amplitude of the oscillations of the pinion (3) relative to the frame (1) in the extreme movements by abutting on the latter.
Un tirant (24) bloque l'empilage du châssis (1), du boggie (2) et du pignon (3) pour éviter leur 35 déboîtement et leur désengrènement. Un jeu J compense la variation de longueur dans la cinématique du déplacement du châssis (1) par rapport au boggie (2). A tie rod (24) blocks the stacking of the frame (1), the bogie (2) and the pinion (3) to prevent their disengagement and disengagement. A clearance J compensates for the variation in length in the kinematics of the displacement of the frame (1) relative to the bogie (2).
En référence à ces dessins et plus particulièrement à la figure 3, le dispositif selon l'invention est illustré par une coupe horizontale au niveau des ressorts pré tarés (19), niveau des plus petits déplacements relatifs du pignon (3). On note aussi l'extension (10) qui bloque tangentiellement les plaques dentées (2',2") et par conséquent le pignon (3) en rotation par rapport au boggie (2). With reference to these drawings and more particularly to FIG. 3, the device according to the invention is illustrated by a horizontal section at the pre-calibrated springs (19), at the level of the smallest relative displacements of the pinion (3). We also note the extension (10) tangentially blocking the toothed plates (2 ', 2 ") and therefore the pinion (3) in rotation relative to the bogie (2).
En référence à ces dessins, la figure 4 compare la configuration du dispositif selon l'invention dans les voies droites avec le pignon (3) vertical, à la configuration du dispositif selon l'invention dans les voies courbes avec le pignon (3) incliné. En outre, la figure illustre l'action des patins (20) et des stabilisateurs (22) dans le mouvement relatif du châssis (1) par rapport au boggie (2). On remarque un ressort (19'), limité dans son extension par la bague (19"), opposé à un ressort (19') comprimé par la bague (19""), elle même poussée par le pignon (3). With reference to these drawings, FIG. 4 compares the configuration of the device according to the invention in the straight lanes with the vertical pinion (3), to the configuration of the device according to the invention in the curved lanes with the inclined pinion (3). . In addition, the figure illustrates the action of the pads (20) and the stabilizers (22) in the relative movement of the frame (1) relative to the bogie (2). There is a spring (19 '), limited in its extension by the ring (19 "), opposite a spring (19') compressed by the ring (19" "), itself pushed by the pinion (3).
En référence à ces dessins et plus particulièrement à la figure 5, le dispositif selon l'invention comporte un pignon (3) en forme de bielle portant en tête 2 paires de plaques dentées (3',3",3"',3""). Chaque plaque dentée (3',3",3',3"") est profilée avec une surface cylindrique de roulement (14',14",14"',14"") ayant un rayon de courbure majoré y, limitée par des surfaces en développante de cercle (12',12",12',12',13', 13",13',13"") assurant l'entraînement du pignon (3). En représentation éclatée, les dentures du châssis (1) et du boggie (2) portent respectivement les plaques dentées (1',1") et les plaques dentées (2',2") profilées en crémaillères. Ces dernières comportent des surfaces de roulement plates et horizontales (18',18",18"',18"") limitées par des surfaces en développantes de cercle (16',16",16"',16',17',17",17',17"") assurant l'entraînement. Les points de contact en position droite I,J, K, et L s'alignent pour converger vers O, centre de la rotule (4). La figure 5 illustre aussi une variante, du dispositif selon l'invention, comportant un pignon (3) en forme de bielle aux extrémités taillées au profil des plaques dentées (3"et 3'). Ces dernières s'engrainent dans les plaques dentées (1") et (2') portant, sur leurs cotés et pour cette variante, des flasques non représentés pour le guidage latéral du pignon (3). With reference to these drawings, and more particularly to FIG. 5, the device according to the invention comprises a pinion (3) in the form of a connecting rod bearing at the head 2 pairs of toothed plates (3 ', 3 ", 3"', 3 " "). Each tooth plate (3 ', 3 ", 3', 3" ") is profiled with a cylindrical bearing surface (14 ', 14", 14 "', 14" ") having an increased radius of curvature y, limited by involute surfaces (12 ', 12 ", 12', 12 ', 13', 13", 13 ', 13 "") driving the pinion (3). (1) and the bogie (2) respectively carry the toothed plates (1 ', 1 ") and toothed profiled toothed plates (2', 2"), which comprise flat and horizontal rolling surfaces (18 ', 18 ", 18" ', 18 "") bounded by involute surfaces (16', 16 ", 16" ', 16', 17 ', 17 ", 17', 17" ") for driving . The points of contact in the upright position I, J, K, and L align to converge towards O, center of the ball joint (4). FIG. 5 also illustrates a variant of the device according to the invention, comprising a pinion (3) in the shape of a connecting rod at the ends cut to the profile of the toothed plates (3 "and 3 ') .The latter engage in the toothed plates (1 ") and (2 ') carrying, on their sides and for this variant, not shown flanges for the lateral guidance of the pinion (3).
La figure 6 illustre le soulèvement du châssis (1) par rapport au boggie (2) sous la poussée du vérin (25) qui écarte le châssis (1) de ses plaques dentées (1',1"). Ce mouvement de faible amplitude peut avoir pour finalité entre autres, de régler la hauteur du wagon en fonction de la flèche de sa suspension et/ou de faciliter les opérations de chargement /déchargement des colis (6). Figure 6 illustrates the lifting of the chassis (1) relative to the bogie (2) under the thrust of the cylinder (25) which separates the frame (1) from its toothed plates (1 ', 1 "). may be for the purpose among others, to adjust the height of the wagon according to the arrow of its suspension and / or facilitate the loading / unloading of the packages (6).
La figure 7 représente, en coupe transversale et vue de dessus, le dispositif selon l'invention appliqué au wagon objet de la demande de brevet N FR 03 09975. Ce type de wagon comporte en effet une coque (26) porteuse de la charge commerciale à extrémités alternativement déboîtable du châssis (1). En gare, le vérin (25) peut soulever la coque (26) en position haute comme illustré à la figure 6. Après avoir déplacé le wagon au dessus d'une cale ou l'avoir mis en place sous la coque (26), le vérin (25) redescend le châssis (1) provoquant, le déboîtement de la coque (26) de son pivot (27) et le déboîtement de l'oeilleton (28) de la tige du vérin (30) du pivot (29). Le vérin (30) de l'autre extrémité du wagon peut alors pousser la coque (26) en rotation horizontale pour la dégager du châssis (1). Des rouleaux, (31) insérés dans les renforts de la coque (26), roulent sur la cale et facilitent le mouvement. Le mouvement contraire remet la coque (26) sur son châssis (1). Le wagon est ainsi entièrement autonome au chargement et au déchargement. Le but est de supprimer les infrastructures spécifiques dans les gares comme décrites dans le brevet N FR 03 09975 même si elles sont déjà très réduites. La figure illustre aussi l'articulation (11) du prolongement (5) du boggie (2) permettant le mouvement vertical de châssis (1) par rapport au boggie (2). FIG. 7 represents, in cross-section and in plan view, the device according to the invention applied to the wagon which is the subject of the patent application N FR 03 09975. This type of wagon in fact comprises a hull (26) carrying the commercial load with alternately disengageable ends of the frame (1). At the station, the jack (25) can lift the hull (26) in the up position as shown in Figure 6. After moving the wagon over a hold or put it under the hull (26), the jack (25) moves down the frame (1) causing, disengagement of the shell (26) of its pivot (27) and disengagement of the eyelet (28) of the rod of the cylinder (30) of the pivot (29) . The cylinder (30) of the other end of the wagon can then push the hull (26) in horizontal rotation to disengage it from the frame (1). Rollers (31) inserted into the reinforcements of the hull (26) roll on the hold and facilitate movement. The opposite movement puts the shell (26) back on its frame (1). The wagon is thus entirely autonomous in loading and unloading. The purpose is to remove the specific infrastructures in the stations as described in the patent N FR 03 09975 even if they are already very small. The figure also illustrates the articulation (11) of the extension (5) of the bogie (2) allowing the vertical movement of the frame (1) relative to the bogie (2).
La figure 8 explicite la valeur g qui est la différence entre l'encombrement hors tout du wagon, ici celui de la demande de brevet N FR 03 09975, et la largeur du gabarit. La largeur du colis (6) remplacerait l'encombrement hors tout du wagon au cas où ce dernier serait moins large. FIG. 8 explains the value g which is the difference between the overall bulk of the wagon, here that of the patent application N FR 03 09975, and the width of the jig. The width of the package (6) would replace the overall dimensions of the wagon in case it is narrower.
La figure 9 représente à titre d'exemple non limitatif le graphique du déport maximal du wagon équipé du dispositif selon l'invention, en fonction du rayon de courbure de la voie pour l'exemple donné soit: E= 20, 9m, L= 16,5m, 1 = 1,8m, g= 0,260m A titre d'exemple non limitatif et pour les données ci-dessus, r = 3,367m, le grand rayon du pignon = 3,2 m, le petit rayon du pignon = 2,6m et le rayon minimal de courbure de la voie = 130 m. FIG. 9 represents, by way of nonlimiting example, the graph of the maximum offset of the wagon equipped with the device according to the invention, as a function of the radius of curvature of the track for the example given, namely: E = 20, 9m, L = 16.5m, 1 = 1.8m, g = 0.260m As a non-limitative example and for the above data, r = 3.367m, the large radius of the pinion = 3.2m, the small radius of the pinion = 2.6m and the minimum radius of curvature of the track = 130m.
A titre de comparaison, le wagon qui aurait les mêmes performances sans avoir le dispositif selon l'invention, ne pourrait transporter que des colis de longueur inférieure à 7,3m entre ses boggies. By way of comparison, the wagon which would have the same performance without having the device according to the invention, could only transport packages of length less than 7.3 m between its bogies.
Si on ajoute f = 44 mm, e= 1,7m les courbures y des surfaces de roulement 5 (14',14",14"',14"") du pignon (3) sont respectivement de 4m et de 3m. If f = 44 mm is added, e = 1.7 m, the curvatures y of the rolling surfaces 5 (14 ', 14 ", 14"', 14 "'') of the pinion (3) are respectively 4 m and 3 m.
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| US3788237A (en) * | 1972-05-17 | 1974-01-29 | Pennsylvania Engineering Corp | Schnabel car |
| FR2233209A1 (en) * | 1971-04-19 | 1975-01-10 | Nussbaumer Werner | Curve compensating three bogie rail vehicle - centre bogie is displaced on curves by arms on outer bogies |
| DE19722309A1 (en) * | 1997-05-28 | 1998-12-03 | Abb Daimler Benz Transp | Rail vehicle with a powered head and a carriage |
-
2004
- 2004-02-11 FR FR0401331A patent/FR2865985B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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