FR3138640A1 - Structure de wagon pour le transport de conteneurs - Google Patents
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Abstract
S tructure d'un wago n de transport de marchandises La présente invention a pour objet une structure (1) d'un wagon de transport de marchandises agencée pour recevoir au moins deux bogies afin de pouvoir rouler sur des rails de voie ferrées, caractérisée en ce qu’elle comprend au moins :- une poutre centrale (2) longitudinale comportant au moins un caisson (6),- une première et une deuxième plateformes d’attelage (3, 4) comportant au moins un caisson (18) et étant fixées chacune à l'une des extrémités longitudinales de ladite poutre centrale (2), et- une pluralité de supports longitudinaux (5) fixés en vis-à-vis de part et d'autre de ladite poutre centrale (2) et répartis le long de cette dernière entre lesdites première et deuxième plateformes d’attelage (3, 4). [Fig 1]
Description
La présente invention concerne le domaine général des wagons de transport de marchandises et, plus particulièrement, une structure de wagon articulé ou non destiné à supporter des remorques routières ou des conteneurs.
Dans le domaine du transport de marchandise par voies ferrées, il est connu d'utiliser des wagons présentant une zone plane pour supporter des remorques routières ou des conteneurs et comportant une structure constituée, de manière classique, d'une partie longitudinale centrale munie à chacune de ses extrémités d'une plateforme d’attelage, et de supports de fixation fixés en vis-à-vis de part et d'autre de ladite partie longitudinale centrale et répartis le long de cette dernière entre lesdites plateformes d'attelage, les faces supérieures des plateformes d'attelage, de la partie longitudinale centrale et des supports de fixation déterminant ladite zone plane. Ces wagons comportent en outre deux boggies sur lesquels repose ladite structure au niveau des plateformes d'attelage.
Toutefois, pour les remorques routières ou conteneurs de grandes longueurs, il est connu d'utiliser des wagons articulés présentant une zone plane pour supporter lesdits remorques routières ou conteneurs et comportant une articulation médiane pour faciliter leur déplacement. Ainsi, ces wagons comportent alors deux structures constituées chacune, de manière classique, d'une partie longitudinale centrale munie à ses extrémités d'une plateforme d’attelage et d'une plateforme d'articulation, et de supports de fixation fixés en vis-à-vis de part et d'autre de ladite partie longitudinale centrale et répartis le long de cette dernière entre lesdites plateformes d'attelage et d'articulation, les faces supérieures des plateformes d'attelage et d'articulation, de la partie longitudinale centrale et des supports de fixation déterminant ladite zone plane. Ces wagons articulés comportent en outre trois boggies sur lesquels repose lesdites structures au niveau des plateformes d'attelage et d'articulation.
Ces types de wagons articulés ou non connus sont certes efficaces, mais ils présentent toutefois l'inconvénient majeur d'être lourds et rigides, et d'être longs et onéreux à fabriquer, compte tenu du nombre important de pièces à assembler par soudure pour leur fabrication, la structure de ces derniers étant classiquement du type treillis non standardisés.
Du fait de leur rigidité et de leur poids, ces types de wagons articulés ou non connus présentent également les inconvénients suivants : générer une usure importante au niveau de la bande de roulement de leurs essieux, émettre un niveau sonore élevé lors de leur déplacement sur les rails, et avoir une capacité de chargement un peu limitée.
Le but de la présente invention est donc de pallier les inconvénients précédemment cités et de proposer une alternative aux wagons de transport de marchandises connus, cette alternative ayant une structure comprenant un nombre réduit de pièces et étant moins rigide et plus simple et légère, ladite structure pouvant ainsi être fabriquée et mise en œuvre de manière plus facile, rapide et économique. Par ailleurs, cette alternative permet également une standardisation de la fabrication quel que soit le type et la longueur du wagon.
Conformément à l’invention, il est donc proposé une structure d'un wagon de transport de marchandises agencée pour recevoir au moins deux bogies afin de pouvoir rouler sur des rails de voie ferrées, remarquable en ce qu’elle comprend au moins :
- une poutre centrale longitudinale comportant au moins un caisson,
- une première et une deuxième plateformes d’attelage comportant au moins un caisson et étant fixées chacune à l'une des extrémités longitudinales de ladite poutre centrale, et
- une pluralité de supports longitudinaux fixés en vis-à-vis de part et d'autre de ladite poutre centrale et répartis le long de cette dernière entre lesdites première et deuxième plateformes d’attelage.
- une poutre centrale longitudinale comportant au moins un caisson,
- une première et une deuxième plateformes d’attelage comportant au moins un caisson et étant fixées chacune à l'une des extrémités longitudinales de ladite poutre centrale, et
- une pluralité de supports longitudinaux fixés en vis-à-vis de part et d'autre de ladite poutre centrale et répartis le long de cette dernière entre lesdites première et deuxième plateformes d’attelage.
Chaque caisson est avantageusement formé par au moins :
- une aile supérieure horizontale et en forme générale de rectangle allongé, c'est-à-dire que sa forme est inscrite dans un rectangle allongé,
- une aile inférieure comprenant une paroi médiane basse horizontale, deux parois d'extrémités hautes horizontales et deux parois inclinées reliant chacune la paroi médiane à l'une des parois d'extrémités, et
- deux âmes verticales parallèles entre elles et reliant l'aile supérieure à l'aile inférieure de sorte que lesdites ailes supérieure et inférieure s'étendent au-delà desdites deux âmes.
- une aile supérieure horizontale et en forme générale de rectangle allongé, c'est-à-dire que sa forme est inscrite dans un rectangle allongé,
- une aile inférieure comprenant une paroi médiane basse horizontale, deux parois d'extrémités hautes horizontales et deux parois inclinées reliant chacune la paroi médiane à l'une des parois d'extrémités, et
- deux âmes verticales parallèles entre elles et reliant l'aile supérieure à l'aile inférieure de sorte que lesdites ailes supérieure et inférieure s'étendent au-delà desdites deux âmes.
De manière préférée, chacune des première et une deuxième plateformes d’attelage comporte au moins un caisson en partie fermé, ce dernier étant formé par au moins:
- une paroi supérieure ayant une section transversale en forme de U inversé et comprenant une portion horizontale en forme générale de rectangle et deux bords tombés s'étendant chacun verticalement vers le bas de la structure 1 depuis l'un des bords longitudinaux de ladite portion horizontale, et
- une paroi inférieure horizontale en forme générale de rectangle et fixée entre les deux bords tombés de paroi supérieure de sorte que ces derniers s'étendant avantageusement au-delà de ladite paroi inférieure, les parois supérieure et inférieure formant alors ledit caisson,
la hauteur de chacune des première et deuxième plateformes d’attelage étant égale à la hauteur aux extrémités longitudinales du caisson correspondant.
- une paroi supérieure ayant une section transversale en forme de U inversé et comprenant une portion horizontale en forme générale de rectangle et deux bords tombés s'étendant chacun verticalement vers le bas de la structure 1 depuis l'un des bords longitudinaux de ladite portion horizontale, et
- une paroi inférieure horizontale en forme générale de rectangle et fixée entre les deux bords tombés de paroi supérieure de sorte que ces derniers s'étendant avantageusement au-delà de ladite paroi inférieure, les parois supérieure et inférieure formant alors ledit caisson,
la hauteur de chacune des première et deuxième plateformes d’attelage étant égale à la hauteur aux extrémités longitudinales du caisson correspondant.
Chacune des première et deuxième plateformes d’attelage comporte avantageusement une traverse en forme générale de tube constitué d'au moins deux âmes verticales parallèles entre elles, disposées transversalement entre les parois supérieure et inférieure, et reliant ces dernières entre elles.
De manière avantageuse, chacune des première et deuxième plateformes d’attelage comporte une pluralité de renforts fixés sur la portion horizontale de sa paroi supérieure en vis-à-vis le long des bords longitudinaux de ladite portion horizontale, chaque renfort recevant une ou plusieurs chevilles escamotables agencées pour coopérer ou non avec la marchandise chargée sur la structure.
Chacun des supports longitudinaux comporte de préférence au moins :
- une paroi supérieure ayant une section transversale en forme de L inversé et comprenant une portion horizontale fixée sur et dans le prolongement de l'aile supérieure du caisson correspondant et un bord tombé s'étendant verticalement vers le bas dudit caisson depuis le bord longitudinal libre de ladite portion horizontale, et
- une jambe de force inclinée fixée entre le dessous de l'extrémité libre de ladite paroi supérieure et la partie inférieure dudit caisson.
- une paroi supérieure ayant une section transversale en forme de L inversé et comprenant une portion horizontale fixée sur et dans le prolongement de l'aile supérieure du caisson correspondant et un bord tombé s'étendant verticalement vers le bas dudit caisson depuis le bord longitudinal libre de ladite portion horizontale, et
- une jambe de force inclinée fixée entre le dessous de l'extrémité libre de ladite paroi supérieure et la partie inférieure dudit caisson.
De manière avantageuse, ladite jambe de force a une section transversale en forme de T inversé et en ce que ladite paroi supérieure de chaque support longitudinal est en forme générale de V de sorte que l'extrémité de chacune de ses branches est fixée sur et dans le prolongement de l'aile supérieure du caisson correspondant.
Chaque support longitudinal comporte avantageusement un ou plusieurs renforts fixés sur la portion horizontale de sa paroi supérieure, chaque renfort recevant une ou plusieurs chevilles escamotables agencées pour coopérer ou non avec la marchandise chargée sur la structure.
Selon une variante de réalisation, la poutre centrale longitudinale est articulée et comporte deux caissons disposés dans le prolongement l'un de l'autre et reliés entre eux par une plateforme d'articulation agencée pour recevoir un bogie afin de pouvoir rouler sur des rails de voie ferrées, ladite plateforme d'articulation étant scindée en 2 parties, une partie mâle et une partie femelle reliées entre elles par des moyens d’articulation.
Chacune des parties mâle et femelle de la plateforme d'articulation a une forme générale de caisson en partie fermé, ce dernier étant formé par au moins :
- une paroi supérieure horizontale en forme générale de rectangle,
- une paroi inférieure horizontale en forme générale de rectangle, et
- deux parois verticales parallèles entre elles et reliant la paroi supérieure à la paroi inférieure de sorte que lesdites parois supérieure et inférieure s'étendent au-delà desdites deux parois verticales,
la hauteur de chacune desdites parties mâle et femelle étant égale à la hauteur aux extrémités longitudinales de son caisson correspondant.
- une paroi supérieure horizontale en forme générale de rectangle,
- une paroi inférieure horizontale en forme générale de rectangle, et
- deux parois verticales parallèles entre elles et reliant la paroi supérieure à la paroi inférieure de sorte que lesdites parois supérieure et inférieure s'étendent au-delà desdites deux parois verticales,
la hauteur de chacune desdites parties mâle et femelle étant égale à la hauteur aux extrémités longitudinales de son caisson correspondant.
De manière avantageuse, chacune desdites parties mâle et femelle comporte une traverse en forme générale de tube constitué d'au moins deux âmes verticales parallèles entre elles, disposées transversalement entre les parois supérieure et inférieure, et reliant ces dernières entre elles.
D’autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre d’un mode d’exécution de l’invention, en référence aux figures annexées sur lesquelles :
La présente invention concerne une structure d'un wagon de transport de marchandises telles que, par exemple, des conteneurs, des citernes, des coils (mot anglais désignant une bobine de tôle issue du laminage à chaud), des trémies, ou encore des grumes. Par ailleurs, selon la longueur du wagon, la structure sera articulée ou non. Ainsi, pour des wagons de longueur inférieure ou égale à environ 60 pieds, la structure sera non articulée, et pour des wagons de longueur supérieure, ladite structure sera articulée.
Ainsi, sur les figures 1 à 7, on a représenté une structure 1 de wagon non articulé de transport de marchandises, la structure 1 étant destinée, d'une part, à supporter les marchandises et, d'autre part, à recevoir deux bogies configurés pour rouler sur des rails de voie ferrées, lesdits bogies et marchandises n'étant pas représentés sur les figures, afin de ne pas les surchargées.
Ladite structure 1 comprend au moins :
- une poutre centrale 2 longitudinale,
- une première et une deuxième plateformes d’attelage 3, 4 étant fixées chacune à l'une des extrémités longitudinales de ladite poutre centrale 2, et
- une pluralité de supports longitudinaux 5 fixés en vis-à-vis de part et d'autre de ladite poutre centrale 2 et répartis le long de cette dernière entre lesdites première et deuxième plateformes d'attelage 3, 4.
- une poutre centrale 2 longitudinale,
- une première et une deuxième plateformes d’attelage 3, 4 étant fixées chacune à l'une des extrémités longitudinales de ladite poutre centrale 2, et
- une pluralité de supports longitudinaux 5 fixés en vis-à-vis de part et d'autre de ladite poutre centrale 2 et répartis le long de cette dernière entre lesdites première et deuxième plateformes d'attelage 3, 4.
En référence aux figures 2 à 4, ladite poutre centrale 2 comporte au moins un caisson 6 en partie fermé, ce dernier étant formé par au moins :
- une aile supérieure 7 horizontale et en forme générale de rectangle allongé, c'est-à-dire que sa forme est inscrite dans un rectangle allongé,
- une aile inférieure 8 comprenant une paroi médiane 9 basse horizontale, deux parois d'extrémités 10 hautes horizontales et deux parois inclinées 11 reliant chacune la paroi médiane 9 à l'une des parois d'extrémités 10, et
- deux âmes 12 verticales parallèles entre elles et reliant l'aile supérieure 7 à l'aile inférieure 8 de sorte que lesdites ailes supérieure et inférieure 7, 8 s'étendent au-delà desdites deux âmes 12 verticales.
- une aile supérieure 7 horizontale et en forme générale de rectangle allongé, c'est-à-dire que sa forme est inscrite dans un rectangle allongé,
- une aile inférieure 8 comprenant une paroi médiane 9 basse horizontale, deux parois d'extrémités 10 hautes horizontales et deux parois inclinées 11 reliant chacune la paroi médiane 9 à l'une des parois d'extrémités 10, et
- deux âmes 12 verticales parallèles entre elles et reliant l'aile supérieure 7 à l'aile inférieure 8 de sorte que lesdites ailes supérieure et inférieure 7, 8 s'étendent au-delà desdites deux âmes 12 verticales.
On désigne ici par "caisson" un élément ou partie d'élément comportant deux parois sensiblement horizontales reliées entre elles par deux parois sensiblement verticales de sorte à avoir une section transversale en forme générale de quadrilatère.
De plus, on désigne ici par "sensiblement horizontal" ou "sensiblement vertical" des élément ou partie d'élément faisant respectivement avec l'horizontale ou la, verticale un angle compris entre -20 et + 20°.
Les ailes supérieure et inférieure 7, 8 et les âmes 12 pourront être formées à partir de plusieurs pièces assemblées classiquement par soudure et être ajourées sans sortir du cadre de la présente invention.
Avec cette configuration, on comprend bien que le caisson qui est formé par les ailes supérieure et inférieure 7, 8 et les deux âmes 12, permet le passage éventuel de câbles électriques et/ou du circuit hydraulique et pneumatique. Par ailleurs, ce type de poutre centrale 2 en caisson est significativement plus flexible qu'une structure en treillis. De plus, avec cette configuration, la hauteur de la poutre centrale 2 est maximale au niveau de la paroi médiane 9 de son aile inférieure 8 et minimale au niveau des parois d'extrémités 10 de son aile inférieure 8. Cette configuration spécifique permet de limiter le poids de la poutre centrale 2 tout en garantissant une résistance mécanique élevée de cette dernière, de manière à respecter notamment les exigences fonctionnelles issues des normes de transport de fret (Définition d'une flèche maximale pour un cas de chargement donné). Ainsi, grâce à sa flexibilité et sa légèreté, la configuration en caisson de la poutre centrale 2 permet d’améliorer l’amicalité au rail d'un wagon muni de la structure 1 selon l'invention et de réduire l’usure de la bande de roulement des essieux et les émissions de bruit.
Par ailleurs, on comprend bien que, de manière classique, les ailes supérieure et inférieure 7, 8 et les deux âmes 12 sont en outre liées entre elles par une pluralité de voiles internes 13.
Pour des raisons évidentes de simplicité de fabrication et de mise en œuvre, l'aile supérieure 7, la paroi médiane 9, les parois d'extrémités 10, les parois inclinées 11 et les âmes 12 sont avantageusement planes. Toutefois, il va de soi qu'elles pourront également ne pas être planes sans sortir du cadre de la présente invention.
De plus, en référence aux figures 2 et 3, selon un mode de réalisation avantageux, l'aile supérieure 7 comprend une pluralité de rebords longitudinaux 14 disposés en vis-à-vis le long de chacun de ses faces longitudinales verticales 15, chaque rebord longitudinal 14 étant apte à recevoir au moins une partie d'un des supports longitudinaux 5. Chaque rebord longitudinal 14 présente avantageusement un congé 16 au niveau de la jonction de chacune de ses faces latérales verticales 17 avec la face longitudinale verticale 15 correspondante de l'aile supérieure 7, afin de ne pas comporter d'angle vif et réduire les concentrations de contraintes mécaniques.
De même, afin de renforcer la structure 1 à la jonction entre la poutre centrale 2 et chacune des première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4, les extrémités longitudinales du caisson 6, à savoir celles de l'aile supérieure 7 et des deux parois d'extrémités 10 de l'aile inférieure 8, s'évasent en direction de l'extérieur du caisson 6.
Comme décrit précédemment, ladite structure 1 comprend également des première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4 fixées chacune à l'une des extrémités longitudinales de ladite poutre centrale 2.
Ainsi, en référence aux figures 6 à 8, chacune des première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4 comporte au moins un caisson 18 en partie fermé, ce dernier étant formé par au moins:
- une paroi supérieure 19 ayant une section transversale en forme de U inversé et comprenant une portion horizontale 20 en forme générale de rectangle et deux bords tombés 21 s'étendant chacun verticalement vers le bas de la structure 1 depuis l'un des bords longitudinaux de ladite portion horizontale 20, et
- une paroi inférieure 22 horizontale en forme générale de rectangle et fixée entre les deux bords tombés 21 de paroi supérieure 19 de sorte que ces derniers s'étendant avantageusement au-delà de ladite paroi inférieure 22, les parois supérieure et inférieure 19, 22 formant alors ledit caisson.
- une paroi supérieure 19 ayant une section transversale en forme de U inversé et comprenant une portion horizontale 20 en forme générale de rectangle et deux bords tombés 21 s'étendant chacun verticalement vers le bas de la structure 1 depuis l'un des bords longitudinaux de ladite portion horizontale 20, et
- une paroi inférieure 22 horizontale en forme générale de rectangle et fixée entre les deux bords tombés 21 de paroi supérieure 19 de sorte que ces derniers s'étendant avantageusement au-delà de ladite paroi inférieure 22, les parois supérieure et inférieure 19, 22 formant alors ledit caisson.
Par ailleurs, chacune des première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4 comporte également une traverse 24 en forme générale de tube constitué d'au moins deux âmes 25 verticales parallèles entre elles, disposées transversalement entre les parois supérieure et inférieure 19, 22, et reliant ces dernières entre elles, ladite traverse 24 étant agencée pour permettre la fixation d'un bogie sous la première plateforme d’attelage 3 ou la deuxième plateforme d’attelage 4 et reprendre les efforts mécaniques associés, mais également pour permettre le passage éventuel de câbles électriques et/ou du circuit hydraulique et pneumatique.
Les parois supérieure et inférieure 19, 22 pourront être formées à partir de plusieurs pièces assemblées classiquement par soudure et être ajourées sans sortir du cadre de la présente invention.
La hauteur de chacune des première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4 est relativement réduite et égale à la hauteur minimale de la poutre centrale 2, c'est-à-dire la hauteur aux extrémités longitudinales de son caisson 6 au niveau des parois d'extrémités 10 de son aile inférieure 8. Cette configuration est intéressante car elle permet d'optimiser la structure 1 selon l'invention en réduisant sensiblement son poids. Par ailleurs, avec cette configuration, chacune des première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4 est assemblée sur la poutre centrale 2 et fixant ses parois supérieure et inférieure 19, 22 respectivement sur et dans le prolongement de l'aile supérieure 7 et d'une des deux parois d'extrémités 10 de l'aile inférieure 8 de ladite poutre centrale 2.
On désigne ici par "hauteur de chacune des première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4" la dimension hors-tout entre leur paroi supérieure 19 et leur paroi inférieure 22.
Chacune des première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4 comporte en outre un logement 26 aménagé sur sa face latérale située du côté opposé à la poutre centrale 2 de la structure 1, ledit évidement 26 étant agencé pour recevoir une partie d'un attelage permettant d'atteler ladite structure 1 selon l'invention à une structure 1 d'un wagon adjacent ou à une locomotive.
De plus, selon un mode de réalisation avantageux, la portion horizontale 20 de la paroi supérieure 19 de chacune des première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4 comporte un rebord latéral 27 horizontal s'étendant depuis sa face latérale interne 28, c'est-à-dire sa face latérale située du côté de la poutre centrale 2 de la structure 1, et en direction de ladite poutre centrale 2, ledit rebord latéral 27 étant apte à permettre la fixation d'au moins une partie de ladite poutre centrale 2, en particulier la fixation d'une des extrémités longitudinales de l'aile supérieure 6 de cette dernière. Chaque rebord latéral 27 présente avantageusement un congé 29 au niveau de la jonction de chacune de ses faces latérales verticales 30 avec la face latérale interne 28 de la portion horizontale 20, afin de ne pas comporter d'angle vif et de réduire les concentrations de contraintes mécaniques.
Pour les mêmes raisons, la paroi inférieure 22 de chacune des première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4 comporte un rebord latéral 31 horizontal s'étendant depuis sa face latérale interne, c'est-à-dire sa face latérale située du côté de la poutre centrale 2 de la structure 1, et en direction de ladite poutre centrale 2, ledit rebord latéral 31 étant apte à permettre la fixation d'au moins une partie de ladite poutre centrale 2, en particulier la fixation d'une des deux parois d'extrémités 10 de l'aile inférieure 8 de cette dernière. Chaque rebord latéral 31 présente avantageusement un congé au niveau de la jonction de chacune de ses faces latérales verticales avec la face latérale interne de la paroi inférieure 22, afin de ne pas comporter d'angle vif et de réduire les concentrations de contraintes mécaniques.
Par ailleurs, on comprend bien que, de manière classique, les parois supérieure et inférieure 19, 22 de chacune des première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4 sont en outre liées entre elles par une pluralité de voiles ou renforts intérieurs, non représentés sur les figures.
Chacune des première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4 comporte en outre une pluralité de renforts 35 fixés sur la portion horizontale 20 de sa paroi supérieure 19 en vis-à-vis le long des bords longitudinaux de ladite portion horizontale 20, chaque renfort 35 recevant une ou plusieurs chevilles 36 escamotables agencées pour coopérer ou non avec la marchandise chargée sur la structure 1, le nombre de renforts 35 et de chevilles 36 variant en fonction des configurations de chargements souhaitées.
Comme décrit précédemment, ladite structure 1 comprend enfin une pluralité de supports longitudinaux 5 fixés en vis-à-vis de part et d'autre de ladite poutre centrale 2 et répartis le long de cette dernière entre lesdites première et deuxième plateformes d'attelage 3, 4.
Ainsi, en référence aux figures 5 et 9, chacun des supports longitudinaux 5 comporte au moins :
- une paroi supérieure 37 ayant une section transversale en forme de L inversé et comprenant une portion horizontale 38 fixée sur et dans le prolongement de l'aile supérieure 7 du caisson 6 de la poutre centrale 2 et un bord tombé 39 s'étendant verticalement vers le bas dudit caisson 6 depuis le bord longitudinal libre de ladite portion horizontale 38, et
- une jambe de force 40 inclinée fixée entre le dessous de l'extrémité libre de ladite paroi supérieure 37 et la partie inférieure dudit caisson 6.
- une paroi supérieure 37 ayant une section transversale en forme de L inversé et comprenant une portion horizontale 38 fixée sur et dans le prolongement de l'aile supérieure 7 du caisson 6 de la poutre centrale 2 et un bord tombé 39 s'étendant verticalement vers le bas dudit caisson 6 depuis le bord longitudinal libre de ladite portion horizontale 38, et
- une jambe de force 40 inclinée fixée entre le dessous de l'extrémité libre de ladite paroi supérieure 37 et la partie inférieure dudit caisson 6.
Selon une mode de réalisation avantageux, ladite jambe de force 40 a une section transversale en forme de T inversé et comprend au moins :
- une aile verticale 41 fixée entre le dessous de la portion horizontale 38 de ladite paroi supérieure 37, une partie de l'une des âmes 12 de la poutre centrale 2 et le dessus de la paroi médiane 9 de l'aile inférieure 8 de ladite poutre centrale 2, et
- une aile 42 s'étendant perpendiculairement de part et d'autre de ladite âme verticale 38 et étant fixée entre le bord tombé 39 de ladite paroi supérieure 37 et le dessus de la paroi médian 9 de l'aile inférieure 8 de ladite poutre centrale 2.
- une aile verticale 41 fixée entre le dessous de la portion horizontale 38 de ladite paroi supérieure 37, une partie de l'une des âmes 12 de la poutre centrale 2 et le dessus de la paroi médiane 9 de l'aile inférieure 8 de ladite poutre centrale 2, et
- une aile 42 s'étendant perpendiculairement de part et d'autre de ladite âme verticale 38 et étant fixée entre le bord tombé 39 de ladite paroi supérieure 37 et le dessus de la paroi médian 9 de l'aile inférieure 8 de ladite poutre centrale 2.
Par ailleurs, la portion horizontale 38 de ladite paroi supérieure 37 de chaque support longitudinal 5 est en forme générale de V de sorte que l'extrémité de chacune de ses branches 43 est fixée sur et dans le prolongement de l'aile supérieure 7 du caisson 6 de la poutre centrale 2 et, le cas échéant, sur et dans le prolongement de l'un des rebords longitudinaux 14 de ladite poutre centrale 2.
Chaque support longitudinal 5 comporte en outre un ou plusieurs renforts 44 fixés sur la portion horizontale 38 de sa paroi supérieure 37, chaque renfort 44 recevant une ou plusieurs chevilles 45 escamotables agencées pour coopérer ou non avec la marchandise chargée sur la structure 1, le nombre de renforts 44 et de chevilles 45 variant en fonction des configurations de chargements souhaitées.
Sur les figures 10 à 12, on a représenté une variante de réalisation de la structure selon l'invention, à savoir une structure 51 prévue pour des wagons de longueur supérieure à environ 60 pieds, ladite structure 51 étant semblable à la structure 1 précédemment décrite.
Ainsi, la structure 51 comporte au moins :
- une poutre centrale 52 longitudinale,
- une première et une deuxième plateformes d’attelage 53, 54 étant fixées chacune à l'une des extrémités longitudinales de ladite poutre centrale 52, et
- une pluralité de supports longitudinaux 55 fixés en vis-à-vis de part et d'autre de ladite poutre centrale 52 et répartis le long de cette dernière entre lesdites première et deuxième plateformes d'attelage 53, 54.
- une poutre centrale 52 longitudinale,
- une première et une deuxième plateformes d’attelage 53, 54 étant fixées chacune à l'une des extrémités longitudinales de ladite poutre centrale 52, et
- une pluralité de supports longitudinaux 55 fixés en vis-à-vis de part et d'autre de ladite poutre centrale 52 et répartis le long de cette dernière entre lesdites première et deuxième plateformes d'attelage 53, 54.
Les première et deuxième plateformes d’attelage 53, 54 et les supports longitudinaux 55 sont avantageusement identiques aux première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4 et aux supports longitudinaux 5 précédemment décrits.
Toutefois, la structure 51 diffère de la structure 1 précédemment décrite en ce que sa poutre centrale 52 est articulée.
Pour cela, la poutre centrale 52 comporte deux caissons 56 en partie fermés, chacun de ces deux caissons 56 étant formé par au moins :
- une aile supérieure 57 horizontale et en forme générale de rectangle allongé, c'est-à-dire que sa forme est inscrite dans un rectangle allongé,
- une aile inférieure 58 comprenant une paroi médiane 59 basse horizontale, deux parois d'extrémités 60 hautes horizontales et deux parois inclinées 61 reliant chacune la paroi médiane 59 à l'une des parois d'extrémités 60, et
- deux âmes 62 verticales parallèles entre elles et reliant l'aile supérieure 57 à l'aile inférieure 58 de sorte que lesdites ailes supérieure et inférieure 57, 58 s'étendent au-delà desdites deux âmes 62 verticales.
- une aile supérieure 57 horizontale et en forme générale de rectangle allongé, c'est-à-dire que sa forme est inscrite dans un rectangle allongé,
- une aile inférieure 58 comprenant une paroi médiane 59 basse horizontale, deux parois d'extrémités 60 hautes horizontales et deux parois inclinées 61 reliant chacune la paroi médiane 59 à l'une des parois d'extrémités 60, et
- deux âmes 62 verticales parallèles entre elles et reliant l'aile supérieure 57 à l'aile inférieure 58 de sorte que lesdites ailes supérieure et inférieure 57, 58 s'étendent au-delà desdites deux âmes 62 verticales.
Par ailleurs, ces deux caissons 56 sont identiques au caisson 6 précédemment décrit et disposés dans le prolongement l'un de l'autre et sont reliés entre eux par une plateforme d'articulation 63. De manière classique, cette plateforme d'articulation 63 est scindée en 2 parties, une partie mâle 64 et une partie femelle 65, ces dernières étant reliées entre elles par des moyens d’articulation 66, par exemple du type "Talbot".
Chacune des parties mâle 64 et femelle 65 de la plateforme d'articulation 63 a une forme générale de caisson 67 en partie fermé, ce dernier étant formé par au moins :
- une paroi supérieure 68, 69 horizontale en forme générale de rectangle,
- une paroi inférieure 70, 71 horizontale en forme générale de rectangle, et
- deux parois 72, 73 verticales parallèles entre elles et reliant la paroi supérieure 68, 69 à la paroi inférieure 70, 71 de sorte que lesdites parois supérieure et inférieure 68, 69 ; 70, 71 s'étendent au-delà desdites deux parois 72, 73 verticales.
- une paroi supérieure 68, 69 horizontale en forme générale de rectangle,
- une paroi inférieure 70, 71 horizontale en forme générale de rectangle, et
- deux parois 72, 73 verticales parallèles entre elles et reliant la paroi supérieure 68, 69 à la paroi inférieure 70, 71 de sorte que lesdites parois supérieure et inférieure 68, 69 ; 70, 71 s'étendent au-delà desdites deux parois 72, 73 verticales.
Par ailleurs, chacune des parties mâle 64 et femelle 65 de la plateforme d'articulation 62 comporte également une traverse 74, 75 en forme générale de tube constitué d'au moins deux âmes 76, 77 verticales parallèles entre elles, disposées transversalement entre les parois supérieure et inférieure 68, 69 ; 70, 71, et reliant ces dernières entre elles, ladite traverse 74, 75 étant agencée pour permettre la fixation d'un bogie sous les parties mâle 64 et femelle 65 de la plateforme d'articulation 63 et reprendre les efforts mécaniques associés, mais également pour permettre le passage éventuel de câbles électriques et/ou du circuit hydraulique et pneumatique.
Par ailleurs, on comprend bien que, de manière classique, les parois supérieure et inférieure 68, 69 ; 70, 71 et les deux parois 72, 73 verticales sont en outre liées entre elles par une pluralité de voiles internes 78.
A l'instar des première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4 précédemment décrites, la hauteur de chacune des parties mâle 64 et femelle 65 de la plateforme d'articulation 63 est relativement réduite et égale à la hauteur minimale de la poutre centrale 52, c'est-à-dire la hauteur aux extrémités longitudinales de son caisson 56 correspondant au niveau des parois d'extrémités 60 de son aile inférieure 58. Cette configuration est intéressante, car elle permet d'optimiser la structure 51 selon l'invention en réduisant sensiblement son poids. Par ailleurs, avec cette configuration, chacune des parties mâle 64 et femelle 65 de la plateforme d'articulation 63 est assemblée sur le caisson 67 correspondant de la poutre centrale 52 en fixant leurs parois supérieure et inférieure 68, 69 ; 70, 71 respectivement sur et dans le prolongement de l'aile supérieure 57 et d'une des deux parois d'extrémités 60 de l'aile inférieure 58 dudit caisson 67 correspondant.
On désigne ici par "hauteur de chacune des parties mâle 64 et femelle 65 de la plateforme d'articulation 63" la dimension hors-tout entre leur paroi supérieure 68, 69 et leur paroi inférieure 70, 71.
La structure 1, 51 selon l'invention comporte avantageusement des tubes 79 de protection contre les risques d'accidents de personnes, ces tubes 79 s'étendant longitudinalement entre les extrémités libres des supports 5, 55 et entre les première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4 ; 53, 54 et lesdites extrémités libres des supports 5, 55 (Cf. ).
Quelle que soit la variante de réalisation, la structure 1, 51 selon l'invention améliore grâce à sa configuration particulière en caisson l’amicalité au rail grâce à sa flexibilité et sa légèreté, ce qui a pour conséquence une réduction de l’usure de la bande de roulement des essieux des bogies et des émissions de bruit.
Concernant le gain de masse, des études ont démontrées que par rapport à des structures conventionnelles en treillis, la configuration de la structure 1, 51 selon l'invention permet d'obtenir une réduction de 10% à 15% de la masse. On comprend bien que cette réduction de masse permet de réduire la consommation des locomotives et donc le coût de transport.
De plus, on comprend bien qu'avec la configuration de la structure 1, 51 selon l'invention, on peut standardiser la fabrication des plateformes d’attelage et d’articulation, ces dernières couvrant toutes les gammes de longueurs de structure 1, 51, intégrer facilement un système de frein standard, et robotiser environ 80% des soudures. Enfin, des analyses ont démontré une réduction de 30% du métré de soudure sur la structure 1, 51 selon l'invention par rapport à des structures conventionnelles. On comprend bien que tous ses avantages sont très intéressants, car ils permettent de réduire le coût de fabrication de la structure 1, 51 selon l'invention et donc de rendre ladite la structure 1, 51 plus compétitive dans un marché très concurrentiel.
Pour former un wagon avec la structure 1, 51 de wagon conforme à l'invention, il est nécessaire de placer des bogies sous les première et deuxième plateformes d’attelage 3, 4 ; 53, 54 et, le cas échéant, sous la plateforme d'articulation 63 au droit respectivement des traverses 24 et des traverses 74, 75. Par ailleurs, il est également nécessaire d'intégrer dans ladite structure 1, 51 au moins des câbles électriques et/ou un circuit hydraulique et pneumatique, et un système de frein.
La structure 1, 51 de wagon conforme à l'invention trouve une application particulière dans le domaine général du transport de marchandises sur des rails d'une voie ferrée. Toutefois, il est évident que la structure 1, 51 de wagon peut être adaptée et utilisée, par exemple, pour le transport de passagers.
Enfin, il va de soi que les exemples de structure 1, 51 conforme à l'invention qui viennent d'être décrits ne sont que des illustrations particulières, en aucun cas limitatives de l'invention.
Claims (11)
- Structure (1, 51) d'un wagon de transport de marchandises agencée pour recevoir au moins deux bogies afin de pouvoir rouler sur des rails de voie ferrées,caractérisé een ce qu’elle comprend au moins :
- une poutre centrale (2, 52) longitudinale comportant au moins un caisson (6, 56),
- une première et une deuxième plateformes d’attelage (3, 4 ; 53, 54) comportant au moins un caisson (18) et étant fixées chacune à l'une des extrémités longitudinales de ladite poutre centrale (2, 52), et
- une pluralité de supports longitudinaux (5, 55) fixés en vis-à-vis de part et d'autre de ladite poutre centrale (2, 52) et répartis le long de cette dernière entre lesdites première et deuxième plateformes d’attelage (3, 4 ; 53, 54). - Structure (1, 51) selon la revendication 1caractérisé een ce que chaque caisson (6, 56) est formé par au moins :
- une aile supérieure (7, 57) horizontale et en forme générale de rectangle allongé, c'est-à-dire que sa forme est inscrite dans un rectangle allongé,
- une aile inférieure (8, 58) comprenant une paroi médiane (9, 59) basse horizontale, deux parois d'extrémités (10, 60) hautes horizontales et deux parois inclinées (11, 61) reliant chacune la paroi médiane (9, 59) à l'une des parois d'extrémités (10, 60), et
- deux âmes (12, 62) verticales parallèles entre elles et reliant l'aile supérieure (7, 57) à l'aile inférieure (8, 58) de sorte que lesdites ailes supérieure et inférieure (7, 57 ; 8, 58) s'étendent au-delà desdites deux âmes (12, 62). - Structure (1, 51) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2caractérisé een ce que chacune des première et une deuxième plateformes d’attelage (3, 4 ; 53, 54) comporte au moins un caisson (18) en partie fermé, ce dernier étant formé par au moins:
- une paroi supérieure (19) ayant une section transversale en forme de U inversé et comprenant une portion horizontale (20) en forme générale de rectangle et deux bords tombés (21) s'étendant chacun verticalement vers le bas de la structure 1 depuis l'un des bords longitudinaux de ladite portion horizontale (20), et
- une paroi inférieure (22) horizontale en forme générale de rectangle et fixée entre les deux bords tombés (23) de paroi supérieure (19) de sorte que ces derniers s'étendant avantageusement au-delà de ladite paroi inférieure (22), les parois supérieure et inférieure (19, 22) formant alors ledit caisson,
la hauteur de chacune des première et deuxième plateformes d’attelage (3, 4 ; 53, 54) étant égale à la hauteur aux extrémités longitudinales du caisson (6, 56) correspondant. - Structure (1, 51) selon la revendication 3caractérisé een ce que chacune des première et deuxième plateformes d’attelage (3, 4 ; 53, 54) comporte une traverse (24) en forme générale de tube constitué d'au moins deux âmes (25) verticales parallèles entre elles, disposées transversalement entre les parois supérieure et inférieure (19, 22), et reliant ces dernières entre elles.
- Structure (1, 51) selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4caractérisé een ce que chacune des première et deuxième plateformes d’attelage (3, 4 ; 53, 54) comporte une pluralité de renforts (35) fixés sur la portion horizontale (20) de sa paroi supérieure (19) en vis-à-vis le long des bords longitudinaux de ladite portion horizontale (20), chaque renfort (35) recevant une ou plusieurs chevilles (36) escamotables agencées pour coopérer ou non avec la marchandise chargée sur la structure (1).
- Structure (1, 51) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5caractérisé een ce que chacun des supports longitudinaux (5, 55) comporte au moins :
- une paroi supérieure (37) ayant une section transversale en forme de L inversé et comprenant une portion horizontale (38) fixée sur et dans le prolongement de l'aile supérieure (7, 57) du caisson (6, 56) correspondant et un bord tombé (39) s'étendant verticalement vers le bas dudit caisson (6, 56) depuis le bord longitudinal libre de ladite portion horizontale (38), et
- une jambe de force (40) inclinée fixée entre le dessous de l'extrémité libre de ladite paroi supérieure (37) et la partie inférieure dudit caisson (6, 56). - Structure (1, 51) selon la revendication 6caractérisé een ce que ladite jambe de force (40) a une section transversale en forme de T inversé et en ce que ladite paroi supérieure (37) de chaque support longitudinal (5, 55) est en forme générale de V de sorte que l'extrémité de chacune de ses branches (43) est fixée sur et dans le prolongement de l'aile supérieure (7, 57) du caisson (6, 56) correspondant.
- Structure (1, 51) selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7caractérisé een ce que chaque support longitudinal (5, 55) comporte un ou plusieurs renforts (44) fixés sur la portion horizontale (38) de sa paroi supérieure (37), chaque renfort (44) recevant une ou plusieurs chevilles (45) escamotables agencées pour coopérer ou non avec la marchandise chargée sur la structure (1).
- Structure (51) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 selon la revendication 1caractériséeen ce que la poutre centrale (52) longitudinale est articulée et comporte deux caissons (56) disposés dans le prolongement l'un de l'autre et reliés entre eux par une plateforme d'articulation (63) agencée pour recevoir un bogie afin de pouvoir rouler sur des rails de voie ferrées, ladite plateforme d'articulation (63) étant scindée en 2 parties, une partie mâle (64) et une partie femelle (65) reliées entre elles par des moyens d’articulation (66).
- Structure (51) selon la revendication 9 selon l'une quelconque des revendications 2 à 9caractérisé een ce que chacune des parties mâle (64) et femelle (65) de la plateforme d'articulation (63) a une forme générale de caisson (67) en partie fermé, ce dernier étant formé par au moins :
- une paroi supérieure (68, 69) horizontale en forme générale de rectangle,
- une paroi inférieure (70, 71) horizontale en forme générale de rectangle, et
- deux parois (72, 73) verticales parallèles entre elles et reliant la paroi supérieure (68, 69) à la paroi inférieure (70, 71) de sorte que lesdites parois supérieure et inférieure (68, 69 ; 70, 71) s'étendent au-delà desdites deux parois (72, 73) verticales,
la hauteur de chacune desdites parties mâle (64) et femelle (65) étant égale à la hauteur aux extrémités longitudinales de son caisson (56) correspondant - Structure (51) selon la revendication 10caractérisé een ce que chacune des parties mâle (64) et femelle (65) de la plateforme d'articulation (63) comporte une traverse (74, 75) en forme générale de tube constitué d'au moins deux âmes (76, 77) verticales parallèles entre elles, disposées transversalement entre les parois supérieure et inférieure (68, 69 ; 70, 71), et reliant ces dernières entre elles, ladite traverse (74, 75).
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