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Wagonnet avec châssis spécial à vidange par le fond ou avec caisse culbutable pour le chargement manuel aisé.
Pour la traction à grande, moyenne et petite voie, l'élément constructif essentiel de la locomotive est le châssis fig.l (vue en élévation et en plan), constitué de deux longerons latéraux a et de pignons transversaux a1, le tout formant une caisse rigide, construite en tôles, platines ou en acier coulé ou en bois, s'adaptant en largeur à l'écartement de la voie et en longueur à l'empattement a2 des trains de roues.
Ces châssis sont caractérisés par le fait que les axes des trains a percent les longerons latéraux à angle droit, à travers des ouvertures a4 pratiquées à cet effet dans le corps ou dans l'âme des longerons, avec effet de surbaisser laxe longitudinal du châssis-par rapport à l'axe des trains de roue, et ensuite par le second fait que -le châssis a la forme d'un parallélépipède et constitue en somme les parois d'un récipient.
1/idée nouvelle oonsiste à assigner à ce même châssis une nouvelle fonction, celle de devenir l'élément constructif essentiel dun wagon spécial, comportant les variantes suivantes :
Première variante:
1) Le châssis fig.1 contiendra lui-même le produit à trans- porter, afin de réduire le volume mort à un minimum. De cette façon nous oréons un engin de transport ayant le centre de gravité aussi bas que possible.
2) Le nouveau châssis ne recevra plus d'organes moteurs, mais bien les organes de roulement du wagon et une superstruc.. ture appropriée augmentant le volume du récipient formé par le châssis et contenant les matières à transporter.
Puisque le châssis fig.l est symétrique, la superstructure pourra l'être également, de sorte que les conditions de stabilité la plus grande seront réalisées.
3) Dans la fig. 2 les axes a3 des trains de roues, qu'elles soient fixes au châssis ou tournent dans les paliers en- castrés dans.les ouvertures a4, seront protégés par une enveloppes a5 en acier ou en bois transversale et fixe.aux montants latéraux et qui s'adapte en forme et en section ,aux ouvertures a4 pratiquées dans le corps des longerons.
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4) 'Dans la fig. 3 le produit à transporter sera évacué par gravité à travers la voie, par l'ouverture du fond du nou- vca châssis qui, à cet effet, recevra un jeu de trappes, ou volets ou portières b et bl, pivotant dans des charnières b2 et disposées fixes aux longerons latéraux ou sur des axes parallèlesà ceux-ciou par une-disposition alternative. Les charnière b2 pourront être disposées dans le plan des pignons a1 transversaux; les volets ou portières seront munis de dispositifs de fermeture, d'ouverture et verrouilla- gesautomatiques et à main; 5) Les nouvelles dispositions sub 1) à 4) donneront entière satisfaction dans la pratique, aussi longtemps que le construe teur n'a pas besoin de prévoir des empattements d'axes très petitf, -provoquant des coincements de gros morceaux lors de la vidange.
Pour ces cas nous prévoybns la supression radicale du train de roue ordinaire à roues folles ou fixes et nous envisageons les constructions nouvelles,tant pour les dis- positions d'axes et de roues par rapporta au chassis que pour la forme elle-même du longeron latéral du châssis; a) construction suivant fig.4. Sur le châssis, cotés exté- rieurs, seront montés 4 bouts d'axes qui peuvent être rivés, soudés ou encastrés solidement dans le corps des longerons.
Les roues tournent folles; b) constructions suivant fig. 5a, 5b et 5 c. Les montants la- téraux du châssis, exécutés par moulage, emboutissages ou assemblages de fers profilés, seront doublés sur une partie de leur longueur fig. 5a et 5b ou même sur toute leur lon- gaaur 5c. Cette disposition évite le porte-à-faux des bouts d'axes c employés, qui s'appuient de part et d'autre dans des ouvertures ou alésages pratiqués dans le corps des longerons latéraux.
Les roues tournent folles, Deuxième variante Elle dérive de la première variante et fait sienne les dispo- sitions des fig. 5a, 5b et 5c et des conceptions nouvelles de la première variante énoncées sub 1, 2 et 5, mais au lieu de prévoir un fond mobile, elle prévoit un fond plat fixe, légèrement incurvé à proximité des parois latérales et trans- versales occupant en volume utile le gabarit réservé autre- fois au cadre et aux axes des trains de roue. En effet, dans la disposition sub 5 nous venons de supprimer les axes nor- malement employés dans les trains de roue.
Le fond ainsi que les montants du châssis faisant corps commun, la totalité du volume disponible entre les rails est donc occupé par le produit à transporter. De par cette dis- position les roues seront encastrées.
Troisième variante, Dans la troisième variante l'idée nouvelle consiste à assigner au châssis de locomotive exposé au début du mémoire une nou- velle fonction qui est de s'adapter et de se combiner avec une superstructure en forme de récipient culbutable sur un déversoir à plan incliné, pour constituer un engin de trans- port sur rail appelé berline ou wagonnet avec caisse culbu- table, dans le but essentiel de permettre un chargement manuel aisé.
L'application de cette idée au point de vue construction mécanique consiste à perfectionner les berlines dites " à basculement d'un seul côté" ou "unilatérales" ou wagonnet à
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caisse culbuta.ble dit "type luxembo1,l';;eois" pour les doter d'un niveau de chargement manuel bas ou, en d'autres termes, de les construire avec une caisse d'un maximum de contenu pour un minimum d'élévation au-dessus du rail, ce qui n'est pas le cas pour les types courants en usage.
En effet, les dits wagonnets en usage ont une caisse fig. 6, composée d'un fond plat f, d'un dos d vertical au fond; opposé a ce dos est le versant h incliné par rapport au fond,
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le tout formant une caisse rigide à culbuter sur un/ déver- soir e, La caisse repose de son coté dos sur le montant a du châssis par l'intermédiaire d'un fer ou bois z formant appui libre,, Du côté déversoir, la caisse est supporté par des toquets t, des charnières s fixes au fond f de la caisse et articulées dans les toquets t grâce à l'axe d'articulation i ( pivot ). Chaque toquet t a une double mission, de supporter une partie de la caisse et de servir d'appui dans l'opé- ration de culbutage.
Enfin les axes i et les toquets sont montés au-dessous du fond de la caisse dans l'espace 1 du châssis.
Nous développons maintenantles nouvelles dispositions et nouveaux éléments constructifs pour atteindre les perfec.. tionnements envisagés plus haut, à caractériser comme suit : 1) application du châssis avec montants latéraux, surbaissé par rapport aux axes horizontaux des trains de roue ordinai- res à roues fixes ou à roues folles fig. 6a, ou des bouts d'axes c et roues o encastrés dans les doubles montants a fige 6b ( voir lère variante sub 5b ) ou des axes a3 perçant de part et d'autre les doubles montants a fig. 6c. Dans ces dispositions les axes perceront l'âme ou le corps des montants à angle droit comme indiqué aux fig. 7, 7a et 7b, c.à.d. par des ouvertures ou des alésages. Nous réalisons de cette façon le châssis le plus bas pour avoir une assise ou un tablier pour la caisse, qui est abaissée au maximum par rapport au rail.
2) Dans la nouvelle construction nous déplaçons l'ancienne position t des toquets fig. 6 vers le coté déversoir, au-delà de l'espace 1. Le nouveau plan de disposition passera, soit par le bourrelet de la roue, soit par le bourrelet du rail, et se placera en t1. Le nouveau plan de disposition des toquets t, sera vertical au plan de la voe v et passera par le bourrelet du rail r comme indiqué par le flèche fl, fig.3.
Nous en venons à introduire un nouvel élément constructif qui est la console c formant un appui libre au toquet tl,rappor- té fixe au montant latéral a du châssis et appliqué en autant d'unités qu'il y a de toquets. Pour les cas d'application de châssis à doubles montants, ces consoles se réduisent à de simples plaques horizontales pl.fig.8, reliant les doubles montants a.
3) Nous déplaçons l'axe d'articulation i en il fig.9a, c.à.d. dans l'angle hgfl, le' sommet g étant à l'intersection du plan du versant h et du fond f de la caisse, la ligne f1 étant pointillée pour indiquer quelle n'est autre que le fond f pro- longé au figuré. Cette nouvelle disposition permet de baisser le fond f de la caisse d'une 'valeur j par rapport à l'ancienne posi tion, mais en même temps de surbaisser le fond f de la caisse par rapport au plan horizontal des toquets t1 dans la nou- velle disposition.
4) Des disposition sub 2 et sub 3, il découle une augmentation du contenu de la caisse ,à calculer comme suit : a) Suivant fig.9a le système articulé, le touet t et l'axe i sont déplacé en t1 et i1 d'un espace mi par rapport à la caisse. b) Suivant fig.6 le toquet t et l'axe i sont déplacé en tl et il d'un espace m par rapport au châssis.
Le déplacement m par rapport au châssis est positif dans le 'sens de l'augmentation du contenu de la caisse et ml est de sens négatif par rapport à m. La résultante m - m1 figurée en hachuré à la fig.9, indique l'augmentation due à l'effet des nouvelles dispositions. Ce déplacement entraîne aussi le centre de gravité s fig. 9 vers le milieu de la voie, ce qui augmente la stabilité statique.
5) En itroduisant fig.6 aux lieu et place du toquet t, un appui zl qui est boulonné ou soùdé fixe au montant a du châssis, la caisse, au fond f plat, reposera libre sur l'appui z et le nouvel appui z1 et le dispositif culbuteur toquet et axe d'ar- ticulation ou un dispositif analog ue est déchargé du poids de la caisse aussi bien à l'état vide qu'à l'état chargé. Cet @ appui z1 pourra être aussi construit en élevant en hauteur le
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montant a, de façon que le fond de la caisse reposera directe- ment sur le montant. La même disposition peut s'appliquer au châssis à doubles montants commeindiqué à la fig. 8 ( voir z et zi). Lors du culbutage, la caisse s'appuiera sur l'appui zl, facilitant l'effort requis pour le début de l'opération.
Car du fait, que le toquet t1 en cours de roulage est dé- chargédu poids de la caisse est de son contenu, il en ré- sulte que le toquet tl est suspendu libre à l'axe d'articula- tion (pivot) de la charnière. Donc,au début du culbutage, le système de la caisse pivote autour de l'appui zl et le toquet doit nécessairement se déplacer ou coulisser jusqu'à ce qu'il se Dose sur la console c. A ce moment le culbutage se fait autour du toquet t1 lui-même et l'appui zl n'intervient plus.
6) Le toquet t se compose dans sa partie, supérieure d'un teno@ en plat, monté sur le châssis dans un plan verticalau montant latéral du châssis. Comme l'axe d'articulation iest parallèle au longeron latéral a, il s'ensuit que i se loge dans une ou- verture obtenue par forage ou forgeage, mais qui est vertical a.u tenon du toquet.
Dans la nouvelle disposition il restera parallèle au montant latéral du châssis, tout comme l'a été i, mais le tenon sera rabattu dans le même plan de il, ce qui aura comme suite que le tenon sera monté parallèle au longeron latéral et que le forage ou forgeage de l'ouverture il se fera dans le sens longitudinal du fer plat du tenon.
Revendications 1) a) Châssis constitué de montants latéraux et de pignons transversaux, le tout formant une caisse rectangulaire rigide aménagée pour recevoir des organes de roulement et pour ser- vir en même temps de récipient-wagon pour le transport de minerais, charbons, pierres etc., récipient dont le volume peut être augmenté par une superstructure appropriée. Par cette construction le volume mort sera réduit à un minimum. b) Châssis muni d'ouvertures pour le passage des essieux des roues ainsi que d'enveloppes transversales de section appro- priée pour la protection des essieux.