Installation ferroviaire
La présente invention concerne une installation ferroviaire comprenant un train de roues à écartement variable pour véhicules roulant sur rails. On connaît de nombreuses formes d'exécution de tels essieux équipés soit de roues fixes sur l'axe, soit de roues tournant librement par rapport à lui. La position axiale des roues est dans chaque cas déterminée sûrement par des élé- ments mécaniques constituant un verrouillage axial.
Plus précisément, la présente invention concerne une installation ferroviaire comprenant, d'une part, du matériel roulant sur des roues déplaçables axialement par rapport à leur axe non tournant attaché au voisinage de ses extrémités à la caisse du véhicule ou à son châssis, respectivement au châssis d'un bogie, cet axe étant creux et portant entre ses points d'attache au véhicule les roues tournant par l'intermédiaire de roulements à rouleaux cylindriques, la position axiale de chaque roue étant déterminée par celle d'une butée axiale portée par une bague de positionnement axial déplaçable axiale ment, mais dont la position est normalement déterminée par un verrou de blocage commun aux deux roues d'un même essieu, verrou constituant un ensemble rigide déplaçable sensiblement perpendiculairement par rapport à l'axe,
un élément de guidage axial étant disposé entre l'axe et le verrou limitant leur jeu axial au strict nécessaire tout en permettant les mouvements d'engagement et de dégagement du verrou, l'ensemble étant disposé de telle façon que l'écartement des roues est variable et permet au véhicule de circuler sur des voies dont l'écartement est différent;
d'autre part, le matériel de voie permettant de réaliser le changement d'écartement des roues lors du passage sur lui de l'essieu, l'installation comprenant un dispositif mécanique de commande des mouvements d'engagement et de dégagement du verrou, au moins un élément de cet ensemble entrant en contact avec au moins un organe du matériel de voie lors d'une opération de changement d'écartement, le verrou comprenant au moins une partie disposée à l'intérieur de l'axe constituée par une barre portant au moins une dent, respectivement un redan situé au droit de la bague de positionnement axial de chaque roue et coopérant avec elle pour déterminer sa position, caractérisée en ce que chaque dent, respectivement chaque redan,
est démontable vers l'extérieur de l'axe de l'essieu permettant d'effectuer le démontage du verrou et de son mécanisme de commande sans avoir à procéder au démontage d'une roue.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'installation selon l'invention. Au dessin, les organes qui correspondent avec ceux des figures du brevet principal portent les mêmes chiffres de référence. Ces chiffres peuvent être affectés d'un indice a , respectivement b , suivant qu'ils désignent un organe existant symétriquement à gauche et à droite de l'installation.
La fig. 1 représente une coupe par un plan vertical d'une première forme d'exécution de l'essieu selon l'in vention où le verrou qui est entièrement disposé à l'intérieur de l'axe comprend deux dents. A cette figure, la roue de gauche est dessinée dans sa position correspondant au grand écartement, tandis que celle de droite correspond au petit écartement.
La fig. 2 est une vue partielle de la fig. 1 à plus grande échelle représentant les pièces disposées au centre de l'essieu. Les roues gauche et droite occupent leur position correspondant au petit écartement.
La fig. 3 est une vue partielle similaire à celle de la fig. 2 de la seconde forme d'exécution, la pièce centrale du verrou étant disposée à l'extérieur de l'axe et les dents étant remplacées par des redans.
Les formes d'exécution représentées comprennent les pièces principales suivantes:
1 a b roue
2 a b bande de roulement
3 a b jante
4 a b moyeu
5 axe tubulaire
6 a b roulement extérieur
7 a b bague intérieure du roulement 6
8 a b couronne de rouleaux cylindriques du roule
ment 6
9 a b bague extérieure du roulement 6 10 a b roulement intérieur 1 1 a b bague intérieure du roulement 10 12 a b couronne de rouleaux cylindriques du roule
ment 10 13 a b bague extérieure du roulement 10 14 a b roulement à billes de butée axiale 15 a b bague intérieure du roulement 14 16 a b bague extérieure du roulement 14 17 a b manchon d'attache de l'axe à la caisse 18 a b écrou de serrage
19 a b manchon fileté de l'axe 20 a b bague de positionnement axial 21 a b trou de blocage du grand écartement 22 a b trou de blocage du petit écartement 24 verrou de blocage 25 pièce
centrale du verrou 26 a b dent du verrou 27 a b cône de prolongement de la barre centrale du
verrou 28 a b levier genouillère 29 a b axe d'oscillation du levier genouillère 30 a b bielle de manoeuvre 34 a b douille intermédiaire 35 a b fourche de commande du verrou 37 a b protections fixes diverses 67 a b articulation de la bielle 30 68 a b attache d'extrémité du verrou 69 a b extrémité de prolongement de la barre cen
trale du verrou 71 a b articulation de liaison du levier genouillère 28
à la bielle de manoeuvre 30 74 a b logement du trou de blocage du petit écarte
ment 75 a b jeu de vis de fixation du logement 74 76 a b plaque d'obturation du logement 77 77 a b logement d'accès à la fixation de la dent du
verrou 78 a b vis de fixation de la dent du verrou 79 douille support du verrou 80 goujon de fixation du verrou 81 écrou de fixation du verrou 82
douille auxiliaire de transmission des poussées
axiales, cas des fig. 1 et 2 83 a b redan du verrou de blocage 84 a b gorge du petit écartement 85 a b gorge du grand écartement 86 douille auxiliaire de transmission des poussées
axiales, cas de la fig. 3.
L'essieu selon la fig. 1 est constitué par un axe 5 se terminant par un manchon fileté aux deux extrémités 19. Cet axe porte, centrées sur lui et mises bout à bout, diverses douilles intermédiaires 34 et les diverses bagues intérieures des roulements à rouleaux 6a, 6b, 10a et 10b.
Disposées symétriquement par rapport à l'axe médian, deux bagues de positionnement axial 20 glissent sur l'axe tubulaire 5 lors d'une manoeuvre de changement d'écartement. Chaque bague 20 porte un roulement à billes 14 constituant une butée axiale et comprenant une bague intérieure 15 qui est fixée sur ladite bague 20 et une bague extérieure 16 fixée au moyeu 4 de la roue 1. En outre, ce moyeu 4 porte deux roulements à rouleaux cylindriques aussi écartés l'une de l'autre que possible, repères 6 et 10.
Aux deux extrémités de l'axe 5, un manchon 17 est monté sur lui et bloqué par l'intermédiaire d'un écrou 18 vissé sur le manchon 19. Cet écrou permet d'effectuer un serrage et de provoquer une compression des diverses douilles 34 et manchon empilés bout à bout sur l'axe, ce qui augmente la résistance à la flexion de l'ensemble constitué par l'axe et les douilles. La position de la roue est déterminée radialement par les deux roulements à rouleaux 6 et 10 et axialement par la butée axiale 14. Dans une autre solution constructive, il serait possible de simplifier la construction en combinant les rôles des roulements à rouleaux 10 et à billes 14. Ce dernier roulement, dont le type peut être différent, supporte alors simultanément des charges radiales et axiales.
La roue comprend en outre un voile se terminant par une jante 3 sur laquelle est fixé le bandage de roulement 2 proprement dit qui est en contact avec le rail. L'installation comprend un verrou de blocage 24 constitué d'une pièce centrale 25 portant deux dents 26a et 26b pénétrant chacune dans un orifice correspondant ménagé dans chaque bague 20a et 20b de positionnement axial pour en déterminer la position.
Le verrouillage, respectivement le déverrouillage, des roues 1 est obtenu par un déplacement du verrou 24 engageant, respectivement dégageant, ses dents 26a et 26b dans leurs logements; pendant ces manoeuvres qui se font sensiblement perpendiculairement par rapport à l'axe, le verrou est guidé axialement selon divers moyens.
La barre centrale, constituant avec ses dents le verrou, se prolonge jusqu'aux extrémités de l'axe par des éléments coniques 27 et cylindriques 69. Le mécanisme de manoeuvre est situé à chaque extrémité de l'axe. Dans le cas de la fig. 1, le mécanisme de commande du verrou comprend, pour chaque extrémité, une bielle 30 articulée en 67, sur une attache 68 d'extrémité du verrou.
L'autre extrémité de cette bielle 30 est attachée par l'intermédiaire d'une articulation de liaison 71 à un levier genouillère 28 qui est articulé autour d'un axe d'oscillation 29 solidaire de l'axe tubulaire 5 de l'essieu par l'intermédiaire d'une pièce, non représentée, le reliant rigidement au manchon d'attache 17. Le levier 28 peut être simple ou double, disposé à l'intérieur ou à l'extérieur de la bielle 30. Enfin, un patin 35 de commande du verrou est porté par la bielle 30. A la fig. 1, il est représenté comme une fourche à deux doigts entre lesquels pénètre le profilé qui commandera les opérations de verrouillage et de déverrouillage. Il est à noter que d'autres formes d'exécution sont aussi possibles.
On pourrait, par exemple, remplacer cette fourche par un doigt, ou encore monter un patin articulé.
Le fonctionnement de ce mécanisme est le suivant:
Pendant les périodes de circulation normale, une butée d'appui, non représentée, agit soit sur le levier genouillère 28a, soit sur la bielle de manceuvre 30a, pour empêcher ces organes de tourner dans le sens contraire des aiguilles d'une montre au-delà de la position représentée en traits pleins à la fig. 1 à gauche.
La position des organes de la fig. 1, telle que représentée, est stable. En effet, par construction, compte tenu des dimensions de l'attache d'extrémité 68 du verrou supportant l'axe d'oscillation 67, de la bielle de manoeuvre 30 du levier genouillère 28 dans la position verrouillée représentée au dessin, et de leur disposition, ces organes exercent une poussée verticale descendante aux deux extrémités de la barre du verrou 24. Cette tendance est transmise aux dents 26a et 26b du verrou, dents qui, une fois enfoncées dans leur logement 21a et 21b, respectivement 22a, 22b, suivant la valeur de l'écartement, appuient fortement au fond. Comme la barre du verrou appuie en son centre par ses dents 26a et 26b, cette barre est déformée, incurvée, les deux extrémités étant abaissées.
Cette déformation donne naissance à une force ayant une composante verticale ascendante, force agissant dans la bielle de manoeuvre 30 et allant de l'articulation 67 à l'articulation 71 et, de là, par l'intermédiaire du levier genouillère qui est soumis à une compression, à l'articulation 29, donc à l'essieu proprement dit.
Lors d'une manoeuvre de déverrouillage, un rail auxiliaire, non représenté, prend appui dans la fourche 35 et exerce une poussée horizontale tendant à la déplacer de l'intérieur vers l'extérieur. I1 en résulte que la bielle 30 pivote autour de son axe 67 comme le levier 28 autour de son axe 29.
Lorsque les axes 67, 29 et 71 sont alignés, la déformation de la barre du verrou est maximum. Au-delà de cette position, cet effort baisse et tend vers zéro. En continuant la manoeuvre dans le même sens, le pivotement du levier 28 provoque un mouvement d'élévation de la bielle 30, mouvement qui entraîne la barre du verrou dans un déplacement vertical ascendant, déplacement dégageant les dents 26 du verrou de leur logement libérant par conséquent la position axiale des roues 1.
Pour provoquer le verrouillage, il suffit d'exécuter dans le sens inverse les manoeuvres qui viennent d'être décrites, en rapprochant l'un de l'autre les patins 35a et 35b, en exercant sur eux une poussée horizontale.
Lorsque la position, respectivement des trois axes 67, 29 et 71, est à nouveau alignée, le mouvement a tendance à se terminer tout seul du fait de la déformation élastique donnée à la barre 25 du verrou 24.
Une fois la manoeuvre de dégagement du verrou exécutée, le changement d'écartement se fait automatiquement. En effet, comme chaque roulement à rouleaux cylindriques 6a, 6b et 10a, 10b permet un déplacement axial d'une de ses bagues 9a, 9b et 13a, 13b, par rapport à l'autre 7a, 7b et 1 la, 1 lb, même sous charge, la roue 1 se déplace automatiquement axialement en roulant sur le dispositif de changement de voie. Une fois le nouvel écartement obtenu, il suffit d'arrêter le déplacement et de provoquer le mouvement de réengagement du verrou 24 pour fixer la position des roues 1 selon le nouvel écartement.
La présente forme d'exécution du mécanisme de commande du verrou se caractérise par le fait que la quasi-totalité des pièces constituant le verrou de positionnement axial peut être démontée sans avoir à démonter l'essieu complet, c'est-à-dire à enlever les roues la et lb. Cette possibilité facilite considérablement l'exploitation de l'installation, car elle permet de mieux surveiller son comportement, d'intervenir plus fréquemment, et par conséquent de déceler très tôt toute apparition d'un défaut éventuel d'une des pièces dont la bonne conservation est essentielle à la sécurité obligatoire en matériel ferroviaire.
La fig. 2 représente les mêmes pièces que la fig. 1.
Cependant, la dent de gauche 26a est doublement conique. En effet, sa partie inférieure a une forme conique qui correspond à celle du logement porté par la bague de positionnement axial 20; sa partie supérieure est également conique, ce qui facilite son montage et son démontage dans la barre du verrou. La forme d'exécution de la dent de droite 26b est différente, elle est simplement conique, sa partie supérieure étant constituée de deux cylindres concentriques. D'autres formes de dents peuvent être retenues pour leur fixation dans la barre du verrou comme pour leur travail dans la bague de positionnement axial.
A cette fig. 2, on remarque que le trou de blocage 22 correspondant au petit écartement est ménagé dans une pièce spéciale 74 constituant un logement fixé à la bague 20 par une bride et un jeu de vis 75. Ce logement est démontable depuis l'extérieur de l'essieu, ses dimensions sont telles que, une fois enlevé, le démontage de la dent du verrou est aussi possible.
Un logement 77 est ménagé à la partie supérieure de l'axe tubulaire 5 et de la bague 20 de telle façon qu'il permette l'accès à la vis 78 assurant le blocage de la dent dans la barre. Une plaque 76 permet d'obturer ce passage. Aussi, bien que les dents 26 du verrou soient situées à l'intérieur de l'axe de l'essieu, l'ensemble des pièces du dispositif de commande du verrou est démontable. En effet, il suffit, après avoir placé les roues au plus petit de leurs écartements possibles, d'enlever les plaques d'obturation 76a et 76b, les vis de fixation 75a et 75b, les logements 74a et 74b. I1 est alors possible d'accéder aux vis 78a et 78b de fixation des dents du verrou qui peuvent enfin être chassées vers l'extérieur.
Ces dents enlevées, tout le mécanisme de commande du verrou est démontable depuis les extrémités de l'axe, la bare centrale 25 pouvant aussi être retirée. En d'autres termes, la quasi-totalité de ces pièces est démontable, elles peuvent donc être contrôlées, puis remontées, sans avoir à démonter les roues elles-mêmes.
La fig. 3 représente une autre forme possible d'exécution des mêmes organes fonctionnels. Dans ce cas cependant, la pièce centrale 25 du verrou de blocage 24 proprement dit est constitué par une pièce ayant la forme générale d'un demi-cylindre portant à ses deux extrémités un redan intérieur 89 pénétrant chacun dans une des deux gorges correspondantes 84a et 84b, respectivement 85a et 85b, suivant la valeur de l'écartement des roues, gorges ménagées dans la bague de positionnement axial 20. La longueur du redan, mesurée perpendiculairement au plan du dessin, est limitée de façon à réduire à des valeurs pratiques la course nécessaire à son dégagement.
L'installation comprend en outre une douille 79 portant rigidement la pièce centrale du verrou. Un gou jon 80, vissé dans la barre du verrou, bloque contre celle-ci, par des écrous de fixation 81, la douille 79, par conséquent la pièce centrale 25 du verrou, et lui transmet les mouvements de la barre.
Le fonctionnement est le suivant:
En régime normal, comme dans le cas précédent, la barre du verrou est pressée contre en bas par le mécanisme situé à chaque extrémité de l'axe. Cette action est transmise par le goujon 80 à la pièce centrale 25 du verrou et aux redans 83a et 83b qui sont tirés de haut en bas et pénètrent dans les gorges 84, respectivement 85, ménagées dans la bague de positionnement axial 20.
Pour changer d'écartement, il suffit comme précédemment de lever la barre de quelques millimètres. Cette course suffit à dégager les redans 83. Les roues sont alors libérées axialement. Lorsque la nouvelle valeur d'écartement est acquise, le mécanisme du blocage du verrou agit sur lui pour le descendre, ce qui a pour effet de bloquer les roues axialement dans leur nouvel écartement.
Comme précédemment, toutes les pièces du verrou de blocage de cette forme d'exécution peuvent facilement être démontées depuis l'extérieur de l'axe. A cet effet, après avoir enlevé les écrous 81, il suffit d'enlever la pièce centrale 25 du verrou, la douille 79, le goujon 80 pour, comme précédemment, pouvoir retirer la barre centrale.
Les poussées axiales transmises par les roues 1 aux bagues de positionnement axial, puis de là au verrou, doivent aussi être transmises à l'axe de l'essieu. Cette transmission se fait, dans le cas des fig. 1 et 2, par une douille auxiliaire 82 entourant la dent de gauche 26a à l'endroit où son diamètre est le plus grand, et dans le cas de la fig. 3 par une autre douille 86 dans laquelle coulisse la douille 79. I1 est évident que d'autres moyens peuvent remplir la même fonction.
De nombreuses variantes constructives de l'invention peuvent être envisagées pour atteindre le même but. Par exemple, au lieu de bloquer le manchon d'attache de l'axe à la caisse par l'intermédiaire d'un écrou de serrage, il est possible d'envisager d'autres fixations utilisant, par exemple, des chevilles, cylindrique ou coniques, de diamètre fixe ou extensible. En outre, il est possible d'assurer le serrage de toutes les pièces 34, 6, 11, etc., les unes contre les autres, par l'effet d'éléments élastiques comme, par exemple, des rondelles ressorts dont l'assiette est conique.
Railway installation
The present invention relates to a railway installation comprising a set of wheels with variable gauge for vehicles running on rails. There are many known embodiments of such axles equipped either with wheels fixed on the axle or with wheels rotating freely with respect to it. The axial position of the wheels is in each case reliably determined by mechanical elements constituting an axial locking.
More specifically, the present invention relates to a railway installation comprising, on the one hand, rolling stock on wheels movable axially with respect to their non-rotating axis attached in the vicinity of its ends to the body of the vehicle or to its chassis, respectively to the chassis of a bogie, this axis being hollow and carrying between its points of attachment to the vehicle the wheels rotating by means of cylindrical roller bearings, the axial position of each wheel being determined by that of an axial stop carried by an axial positioning ring that can be moved axially, but the position of which is normally determined by a blocking bolt common to the two wheels of the same axle, the bolt constituting a rigid assembly that can be moved substantially perpendicularly with respect to the axis,
an axial guide element being arranged between the axis and the lock limiting their axial play to what is strictly necessary while allowing the engagement and disengagement movements of the lock, the assembly being arranged such that the wheel spacing is variable and allows the vehicle to travel on tracks with different gauge;
on the other hand, the track material making it possible to change the wheel gauge when the axle passes over it, the installation comprising a mechanical device for controlling the engagement and release movements of the lock, at the at least one element of this assembly coming into contact with at least one member of the track material during a gauge change operation, the lock comprising at least one part disposed inside the axis constituted by a supporting bar at least one tooth, respectively a step located in line with the axial positioning ring of each wheel and cooperating with it to determine its position, characterized in that each tooth, respectively each step,
can be dismantled towards the outside of the axle of the axle making it possible to remove the lock and its operating mechanism without having to remove a wheel.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, two embodiments of the installation according to the invention. In the drawing, the parts which correspond with those of the figures of the main patent bear the same reference numerals. These numbers can be assigned an index a, respectively b, depending on whether they designate an existing member symmetrically to the left and to the right of the installation.
Fig. 1 shows a section through a vertical plane of a first embodiment of the axle according to the invention in which the lock which is entirely disposed inside the axle comprises two teeth. In this figure, the left wheel is drawn in its position corresponding to the large gap, while the right one corresponds to the small gap.
Fig. 2 is a partial view of FIG. 1 on a larger scale representing the parts arranged in the center of the axle. The left and right wheels occupy their position corresponding to the small gauge.
Fig. 3 is a partial view similar to that of FIG. 2 of the second embodiment, the central part of the lock being arranged outside the axis and the teeth being replaced by steps.
The embodiments shown include the following main parts:
1 a b wheel
2 a b tread
3 a b rim
4 a b hub
5 tubular axis
6 a b outer bearing
7 a b inner ring of the bearing 6
8 a b crown of cylindrical rollers of the wheel
ment 6
9 a b outer ring of bearing 6 10 a b inner bearing 1 1 a b inner ring of bearing 10 12 a b crown of cylindrical rollers of the bearing
ment 10 13 a b bearing outer ring 10 14 a b axial thrust ball bearing 15 a b bearing inner ring 14 16 a b bearing outer ring 14 17 a b shaft-to-body attachment sleeve 18 a b clamp nut
19 a b threaded shaft sleeve 20 a b axial positioning ring 21 a b large gap locking hole 22 a b small gap locking hole 24 locking latch 25 piece
center of the lock 26 a b tooth of the lock 27 a b extension cone of the central bar of the
latch 28 ab toggle lever 29 ab axis of oscillation of the knee lever 30 ab operating rod 34 ab intermediate sleeve 35 ab latch control fork 37 ab miscellaneous fixed protections 67 ab connecting rod articulation 30 68 ab latch end clip 69 ab extension end of the cen bar
lock lever 71 a b knee lever linkage 28
to the operating rod 30 74 a b housing the locking hole of the small gap
75 a b set of housing fixing screws 74 76 a b housing blanking plate 77 77 a b housing access to the tooth fixing
latch 78 a b latch tooth fixing screw 79 latch support socket 80 latch fixing pin 81 latch fixing nut 82
auxiliary thrust transmission bush
axial, in the case of fig. 1 and 2 83 a b step of the locking latch 84 a b groove of the small gauge 85 a b groove of the large gauge 86 auxiliary thrust transmission bush
axial, in the case of FIG. 3.
The axle according to fig. 1 consists of an axis 5 ending in a threaded sleeve at both ends 19. This axis carries, centered on it and placed end to end, various intermediate bushings 34 and the various inner rings of the roller bearings 6a, 6b, 10a and 10b.
Arranged symmetrically with respect to the median axis, two axial positioning rings 20 slide on the tubular axis 5 during a gauge change maneuver. Each ring 20 carries a ball bearing 14 constituting an axial stop and comprising an inner ring 15 which is fixed to said ring 20 and an outer ring 16 fixed to the hub 4 of the wheel 1. In addition, this hub 4 carries two ball bearings. cylindrical rollers as far apart as possible, items 6 and 10.
At both ends of the axis 5, a sleeve 17 is mounted on it and locked by means of a nut 18 screwed onto the sleeve 19. This nut makes it possible to tighten and to cause compression of the various bushes 34. and sleeve stacked end to end on the axis, which increases the flexural strength of the assembly formed by the axis and the bushes. The position of the wheel is determined radially by the two roller bearings 6 and 10 and axially by the axial stop 14. In another constructive solution, it would be possible to simplify the construction by combining the roles of roller bearings 10 and ball bearings. 14. The latter bearing, the type of which may be different, then simultaneously supports radial and axial loads.
The wheel further comprises a web terminating in a rim 3 on which is fixed the actual tread 2 which is in contact with the rail. The installation comprises a locking latch 24 consisting of a central part 25 carrying two teeth 26a and 26b each penetrating into a corresponding orifice made in each ring 20a and 20b for axial positioning to determine its position.
The locking, respectively the unlocking, of the wheels 1 is obtained by a displacement of the lock 24 engaging, respectively releasing, its teeth 26a and 26b in their housings; during these maneuvers which are carried out substantially perpendicular to the axis, the lock is guided axially by various means.
The central bar, constituting with its teeth the lock, is extended to the ends of the axis by conical 27 and cylindrical 69 elements. The operating mechanism is located at each end of the axis. In the case of fig. 1, the control mechanism of the lock comprises, for each end, a connecting rod 30 articulated at 67, on a fastener 68 of the end of the lock.
The other end of this connecting rod 30 is attached by means of a connecting joint 71 to a toggle lever 28 which is articulated around an oscillation axis 29 integral with the tubular axis 5 of the axle by the intermediary of a part, not shown, connecting it rigidly to the attachment sleeve 17. The lever 28 can be single or double, arranged inside or outside the connecting rod 30. Finally, a shoe 35 of the lock is carried by the connecting rod 30. In FIG. 1, it is shown as a fork with two fingers between which penetrates the profile which will control the locking and unlocking operations. It should be noted that other embodiments are also possible.
We could, for example, replace this fork with a finger, or even mount an articulated shoe.
The operation of this mechanism is as follows:
During periods of normal circulation, a support stop, not shown, acts either on the toggle lever 28a, or on the actuating rod 30a, to prevent these members from rotating in the anti-clockwise direction. beyond the position shown in solid lines in FIG. 1 on the left.
The position of the members of FIG. 1, as shown, is stable. In fact, by construction, taking into account the dimensions of the end attachment 68 of the latch supporting the oscillation axis 67, of the operating rod 30 of the toggle lever 28 in the locked position shown in the drawing, and of their arrangement, these members exert a downward vertical thrust at both ends of the bar of the lock 24. This tendency is transmitted to the teeth 26a and 26b of the lock, teeth which, once inserted into their housing 21a and 21b, respectively 22a, 22b, according to the size of the gap, strongly press on the bottom. As the bar of the latch bears at its center by its teeth 26a and 26b, this bar is deformed, curved, the two ends being lowered.
This deformation gives rise to a force having an ascending vertical component, a force acting in the operating rod 30 and going from the articulation 67 to the articulation 71 and, from there, via the toggle lever which is subjected to a compression, at the articulation 29, therefore at the axle itself.
During an unlocking maneuver, an auxiliary rail, not shown, bears in the fork 35 and exerts a horizontal thrust tending to move it from the inside to the outside. It follows that the connecting rod 30 pivots about its axis 67 like the lever 28 about its axis 29.
When the axes 67, 29 and 71 are aligned, the deformation of the lock bar is maximum. Beyond this position, this effort drops and tends towards zero. By continuing the maneuver in the same direction, the pivoting of the lever 28 causes an upward movement of the connecting rod 30, a movement which drives the bar of the lock in an upward vertical movement, movement releasing the teeth 26 of the lock from their housing releasing by therefore the axial position of the wheels 1.
To cause the locking, it suffices to perform the maneuvers which have just been described in the reverse direction, by bringing the pads 35a and 35b closer to one another, by exerting a horizontal thrust on them.
When the position, respectively of the three axes 67, 29 and 71, is again aligned, the movement tends to end by itself due to the elastic deformation given to the bar 25 of the latch 24.
Once the lock release maneuver has been executed, the gauge change takes place automatically. Indeed, as each cylindrical roller bearing 6a, 6b and 10a, 10b allows axial displacement of one of its rings 9a, 9b and 13a, 13b, relative to the other 7a, 7b and 1 la, 1 lb, even under load, the wheel 1 automatically moves axially while rolling on the lane changing device. Once the new spacing has been obtained, it suffices to stop the movement and cause the re-engagement movement of the latch 24 to fix the position of the wheels 1 according to the new spacing.
The present embodiment of the lock control mechanism is characterized by the fact that almost all of the parts constituting the axial positioning lock can be removed without having to dismantle the complete axle, that is to say to remove the wheels 1a and lb. This possibility considerably facilitates the operation of the installation, because it makes it possible to better monitor its behavior, to intervene more frequently, and consequently to detect very early any appearance of a possible defect of one of the parts whose good conservation is essential for mandatory safety in railway equipment.
Fig. 2 shows the same parts as in FIG. 1.
However, the left tooth 26a is doubly tapered. Indeed, its lower part has a conical shape which corresponds to that of the housing carried by the axial positioning ring 20; its upper part is also conical, which facilitates its assembly and disassembly in the bar of the lock. The embodiment of the right tooth 26b is different, it is simply conical, its upper part consisting of two concentric cylinders. Other shapes of teeth can be used for their fixing in the bar of the lock as for their work in the axial positioning ring.
In this fig. 2, it is noted that the locking hole 22 corresponding to the small gap is made in a special part 74 constituting a housing fixed to the ring 20 by a flange and a set of screws 75. This housing is removable from the outside of the axle, its dimensions are such that, once removed, disassembly of the lock tooth is also possible.
A housing 77 is provided at the upper part of the tubular axis 5 and of the ring 20 in such a way that it allows access to the screw 78 ensuring the locking of the tooth in the bar. A plate 76 enables this passage to be closed. Also, although the teeth 26 of the lock are located inside the axis of the axle, all of the parts of the lock control device are removable. Indeed, it suffices, after having placed the wheels at the smallest of their possible spacings, to remove the closure plates 76a and 76b, the fixing screws 75a and 75b, the housings 74a and 74b. It is then possible to access the screws 78a and 78b for fixing the teeth of the lock which can finally be driven out.
With these teeth removed, the entire latch operating mechanism can be removed from the ends of the axle, the central bar 25 can also be removed. In other words, almost all of these parts are removable, so they can be checked, then reassembled, without having to dismantle the wheels themselves.
Fig. 3 shows another possible embodiment of the same functional members. In this case, however, the central part 25 of the locking latch 24 proper is constituted by a part having the general shape of a half-cylinder carrying at its two ends an internal step 89 each penetrating into one of the two corresponding grooves 84a and 84b, 85a and 85b respectively, depending on the value of the wheel spacing, grooves formed in the axial positioning ring 20. The length of the step, measured perpendicular to the plane of the drawing, is limited so as to reduce to practical values the stroke necessary for its release.
The installation further comprises a socket 79 rigidly supporting the central part of the lock. A pin 80, screwed into the bar of the lock, blocks against the latter, by fixing nuts 81, the sleeve 79, therefore the central part 25 of the lock, and transmits the movements of the bar to it.
The operation is as follows:
In normal operation, as in the previous case, the bar of the lock is pressed against at the bottom by the mechanism located at each end of the axis. This action is transmitted by the pin 80 to the central part 25 of the lock and to the steps 83a and 83b which are pulled from top to bottom and enter the grooves 84, respectively 85, formed in the axial positioning ring 20.
To change the spacing, it suffices as before to raise the bar a few millimeters. This travel is sufficient to free the steps 83. The wheels are then released axially. When the new spacing value is acquired, the locking mechanism of the lock acts on it to lower it, which has the effect of locking the wheels axially in their new spacing.
As before, all the parts of the locking latch of this embodiment can easily be dismantled from outside the axle. To this end, after having removed the nuts 81, it suffices to remove the central part 25 of the lock, the sleeve 79, the stud 80 in order, as before, to be able to remove the central bar.
The axial thrusts transmitted by the wheels 1 to the axial positioning rings, and then from there to the lock, must also be transmitted to the axle of the axle. This transmission takes place, in the case of FIGS. 1 and 2, by an auxiliary sleeve 82 surrounding the left tooth 26a at the place where its diameter is the largest, and in the case of FIG. 3 by another bush 86 in which the bush 79 slides. It is obvious that other means can fulfill the same function.
Numerous constructive variants of the invention can be envisaged in order to achieve the same goal. For example, instead of blocking the coupling sleeve of the axis to the body by means of a tightening nut, it is possible to envisage other fasteners using, for example, plugs, cylindrical or conical, of fixed or extendable diameter. In addition, it is possible to ensure the clamping of all the parts 34, 6, 11, etc., against each other, by the effect of elastic elements such as, for example, spring washers whose base is conical.