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VOIE POUR VEHICULES à PNEUMATIQUES ET VEHICULE ADAPTE A CETTE VOIE.
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L'adaptation .des ,.XD1leS à ..pnennxtiques.mm,v±hicules sur mails n'a pas donné tout ce que l'on est en droit d'attendre de ce mode de roulement.
Cela tientà ce que les rails et l'infrastructure des voies ont été conçus spé- cialement pour des véhicules à roues à bandage métallique : on-a recherché dans l'élasticité de la voie le complément de celle que donnent d'une façon insuffisante les ressorts de suspension du véhicule : la largeur de la table de roulement des rails (50 mm. environ) , suffisante pour des contacts métal- liques, est faible. Dans ces conditions, on ne peut, avec les pneumatiques actuels, dépasser 1.000 Kgs de charge par roue.
L'invention décrite ci-dessous a pour objet un nouveau type de voie et de véhicule qui, par l'adoption de pneumatiques de 300 à 350 mm. de largeur, couramment réalisés aujourd'hui, gonflés à une pression convenable, permettra de faire rouler à des vitesses très supérieures à 100 km. des char- ges de 5 tonnes au moins par roue.
La voie suivant l'invention est caractérisée par le fait qu'elle a pour support deux murettes parallèles en béton pourvues d'un chemin rigide de roulement présentant aux pneumatiques une largeur très supérieure à celle des rails de véhicules à roues à bandage métallique, par exemple de l'ordre de 200 à 250 mm. On forme ainsi des sortes de rails rigides de grande lar- geur sur lesquels les gros pneumatiques peuvent s'appuyer par toute la lar- geur de leur semelle et quiconstituent pour eux la table de roulement rigide et plane qui est l'idéal pour leur utilisation.
Ces chemins de roulement peuvent être réalisés d'un grand nombre de fagons :
Cette conception de la voie permet des transformations avantageu- ses des véhicules eux-mêmes.
Un cas particulièrement intéressant est celui où l'on double une voie normale existante par une voie suivant l'invention, ayant le même axe et
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plus large, réalisant ainsi une voie à quatre files de rails.
A titre d'exemple,-on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé divers modes de réalisation de la voie et des véhicules suivant l'in- vention.
La fig. 1 est, en coupe transversale, un schéma de principe de la voie suivant l'invention.
La fig. 2 en représente, également en coupe transversale, une for- me de réalisation en doublage d'une voie normale., l'ensemble constituant une voie à quatre files de rails.
Les fig. 3, 4, 5 et 6 représentent trois variantes du chemin de roulement métallique.
La fig. 7 représente en plan un appareil d'aiguillage dit : "sor- tie de voie normale'T d'une voie à quatre files de rails.
Les fig. 8, 9 et 10 sont des vues de côté d'une des murettes, en montrant divers dispositifs dans cet appareil d'aiguillage.
Les fig. 11 et 12 représentent très schématiquement la coupe par- tielle d'une voie à quatre rails avec un chemin de roulement pour pneumati- que constitué d'un profilé spécial guidant la roue à pneu, à l'extérieur de la voie (fig. 11) ou à l'intérieur de- la voie (fig. 12).
La fige 13 est le schéma d'une voie à 4 files de rails dont la voie normale est à crémaillère.
Les fig. 14 à 18 représentent divers dispositifs d'adaptation des véhicules.
La voie est constituée essentiellement par deux murettes parallè- les en béton, 1 et 2, implantées dans le sol 3, et formant à leur sommet de larges tables de roulement 4, 5 sur lesquelles reposent les gros pneumati- ques des roues 6; 7 qui sont maintenues latéralement par des couronnes-men- tonnets 8, 9 du type connu; sur cette figure la couronne-mentonnet est dans l'intérieur de la voie.
Suivant la fig. 2, la voie, suivant l'invention, est posée en doublage, et à l'extérieur de la voie normale, dont les rails 10, 11 sont fixés sur des traverses 12 maintenues dans le ballast 13. Dans ce cas, les murettes 1, 2 peuvent être construites en utilisant le ballast extérieur devenu inutile dont l'emplacement primitif est représenté en 14, ce qui procure une sérieuse économie. Dans la forme de réalisation de la fig. 2, les larges chemins de roulement pour pneumatiques sont réalisés par des fers à double T à larges ailes 15, 16, par exemple du type "poutrelle Grey" de 200 mm. de largeur des ailes et-200 mm. de hauteur d'âme. Ces poutrelles sont fixées sur les murettes par exemple par des tirefonds noyés 17 et 18 ou des boulons de scellement 19 à crapauds 20.
La longueur des traverses de la voie normale étant d'environ 2,50 m/, l'écartement des faces intérieures des murettes 1 et 2 sera un peu supérieur, et celui des axes des deux poutrelles 15,16 sera de 2,80m., de façon que l'encombrement latéral soit d'environ 3 mo, dimension qui, aug- mentée de la largeur du débordement des pneumatiques, reste encore inférieu- re à la largeur à la base du gabarit normal de la voie qui est de 3,20 m. à 3,25 m.
Les chemins de roulement pour pneumatiques seront en principe dans le plan de roulement de la voie normale. Toutefois, une différence de niveau de quelques centimètres sera sans importance dans la voie courante, sauf, comme on l'indiquera plus loin en détail, aux points de bifurcation et de croisement où sont les appareils de voie.
Les fers constituant les chemins de roulement pour pneumatiques peuvent être réalisés d'un grand nombre de façons dont on a représenté un pe- tit nombre.
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La fig. 1 représente un chemin de roulement 4,5 en béton de ci- ment très dur surmontant la murette.
Suivant la fig. 3, le sommet de la murette est coiffé par un fer à U, 21, dont l'aile extérieure est maintenue par boulon de scellement et écrou 22.
Suivant la fige 4, la table de roulement est constituée par les ailes supérieures 23, 24 de deux fers à U, 25, 26, placés de champ, côte à côte, et dont les ailes inférieures sont fixées sur la murette par des bou- lons de scellement à écrous 27,28.
Suivant la fig. 5, on emploie un fer cornière 31 dont une face verticale est maintenue par des boulons de scellement à écrous 32.
On peut envisager des profilés spéciaux qui ne se trouvent pas dans le commerce et dont la forme présenterait des avantages tels celui de la figure 6 dont l'aile inférieure est oblique.
On voit que les couronnes-mentonnets 8, 9 des roues à pneumati- ques, qui servent de guides latéraux, s'appuyent suivant les cas soit sur la tranche, soit sur la surface verticale, d'une aile.
Dans une voie à quatre files de rails, certaines dispositions sont à prévoir à l'endroit des bifurcations de la voie normale. Par exemple, on a représenté en fig. 7 une "Sortie de la voie'normale", d'un ensemble de voie à quatre files, appareil qu'il faudra utiliser en plusieurs exemplaires dans toutes les gares.
Les deux railes 33;34 de la voie normale, supportés par les tra- verses 35, sont encadrés par les deux murettes et chemin de roulement 36,37 de la voie à pneumatiques. Au départ de la bifurcation de la voie normale:,. les rails déviés 38,39 s'écartent avec un angle très faible des rails pro- longés 33,34 et, sur une certaine longueur, les quatre rails sont suppor- tés par les mêmes traverses 40,41 qui doivent être plus longues et traver- ser la murette 36. Cette traversée est assurée (fig. 8 et 9) grâce à des évi- dements 42 ménagés dans la murette.
Suivant la fig. 8 ces évidements sont complétés dans le haut par des évidements 43 ménagés à la base de la poutrel- le 15 de façon que la traverse soit à la hauteur voulue pour que les tables de roulement des deux voies 33,34 -35,36 soient dans le même plan horizon- tal. Toutefois, on peut éviter cet évidement des poutrelles, qui les affai- blit considérablement, en faisant passer les traverses plus bas, entièrement dans l'évidement de la murette (figo 9), et en rattrapànt la hauteur de rail normal par des cales 44 placées entre lui et ces traverses.
Le passage des rails déviés 38, 39 (fig.7) à travers la poutrelle à double T de la murette 36 se fait-par des coupures très obliques 45, 46 laissant vide-un espace de 45 à 60 mm. pour le passage des boudins des roues métalliques.
Quant aux vides laissés pour la dilatation entre les divers tron- çons successifs des poutrelles à double T ils seront de l'ordre de 10 à 20mm. ils sont donc négligeables. D'ailleurs, étant donné le diamètre des roues qui sera de plus de 1 m. et atteindra probablement 1,50 m. y compris l'épais- seur des pneumatiques, de telles coupures seront sans inconvénient; on pour- rait même accepter des coupures de 100 à 150 mm.
La voie courante à quatre files de rails doit être drainée sé- rieusement à cause de ses murettes 1, 2; dans ce but il y a lieu de ménager de place en place dans les murettes (fig. 10) des évidements 47 pour servir de- drains et éviter l'accumulation des eaux entre les dites murettes.
De même, à tous les endroits voulus, des évidements seront mé- nagés dans les murettes pour.le passage de tous les accessoires de la voie normale, notamment les dispositifs électriques et de sécurité (fils électri- ques, canalisations, tringles de manoeuvre ....).
Les murettes, en maintenant entre elles le ballast, assurent une bonne tenue à la voie normale qui est ainsi "en encoffrement" sur son ballast.
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Un point très important est la tenue latérale des roues sur les rails. Celle-ci pourra être assurée comme elle l'est actuellement pour les véhicules à pneumatiques sur voie normale, c'est à dire au moyen d'une cou- ronne-mentonnet débordant le diamètre extérieur du pneumatique et prenant appui contre la surface verticale de-la table de roulement à la manière du boudin des bandages en acier. Dans les véhicules à pneumatiques sur voie nor- male on met la couronne-mentonnet toujours sur la face intérieure des roues parce que tous les chemins de fer sans- exception ont des roues en acier dont le mentonnet est à l'intérieur de la voie, et que de ce fait les voies fer- rées actuelles sont établies pour résister à des efforts tendant à les suré- carter, c'est-à-dire à les ouvrir vers l'extérieur.
C'est ce qui est repré- senté sur la fige 1. Avec le nouveau système de voie il y aura en général in- térêt à fixer la couronne-mentonnet sur la face extérieure de la roue (fig.
2). De cette façon, l'effort qui sera exercé par les mouvements de lacet ou, dans les courbes, par la force centrifuge, sera dirigé vers l'intérieur de la voie et sera contrebuté par la voie normale. On solidarisera encore mieux ces deux voies en mettant des entretoises en bois ou en fer telles que 29 ou 30 (fig.2) entre les traverses et les murettes ou entre les quatre rails.
Ce système de guidage latéral des roues par couronne-mentonnet peut être remplacé par une disposition spéciale des chemins de roulement, notamment en formant le bord extérieur 47 (fig.11),au le bord intérieur 48 (fig.12), desdits chemins comme une demi-gouttière relevée contre la- quelle viendront s'appuyer lors des déplacements latéraux de la roue des dis- positifs de butée (non représentés) montés sur celle-ci et constitués par exemple par des rouleaux à axe radial.
Les croisements, sortie de voies, aiguillages, ne présentent pas de difficultés spéciales avec le nouveau système de voie à pneumatique. A titre d'exemple on a décrit plus haut et représenté à la fig. 7 la sortie de la voie normale.
Sur les voies de montagne, lorsque la voie normale est à crémail- lère centrale 86 (fig.13), la tenue latérale du véhicule pourra être assu- rée, uniquement ou en supplément des dispositifs indiqués plus haut, par un pignon 87 à joues engrenant avec la crémaillère 86 et muni, directement ou indirectement, d'organes de freinage 88 assurant ainsi la sécurité à la descente; dans ce cas les chemins de roulement des pneumatiques seront cons- titués uniquement par la surface supérieure- en béton très dur des murettes 89,90 donnant une adhérence excellente entre béton et caoutchouc.
Les dispositifs de voie qui viennent d'être indiqués, dispositifs qui créent le chemin de roulement idéal pour pneumatiques, c'est-à-dire un sol rigide et plan d'une bonne adhérence, permettent d'apporter quelques-mo- difications heureuses à la construction des véhicules, notamment les suivan- tes qui les rapprochent des véhicules à pneumatiques sur route, compte tenu de ce que tous les obstacles, trous et bosses qui existent sur les routes, mêmes les plus parfaites, sont ici supprimés.
Les roues, tractrices et porteuses, pourront être fixées sur la caisse du véhicule sans essieux, soit directement si l'élasticité des pneuma- tiques est suffisante, soit par l'intermédiaire de ressorts 93, 94 (fig.15) plus ou moins analogues à ceux des véhicules à pneumatiques sur route cha- que roue étant portée-par un moyeu à billes ou à rouleaux.
Du fait de la suppression des essieux, la caisse de la voiture (fige 14) pourra être considérablement abaissée et de ce fait la stabilité augmentée; la hauteur disponible dans le gabarit réglementaire des voies nor- males actuelles permettra dans ce cas de réaliser des véhicules à deux éta- ges 91; 92 .
Pour parer, dans la plus grande mesure possible, au dégonflement accidentel, ou à l'éclatement d'un pneumatique-, on pourra, en plus des dis-. positifs connus de constitution de roues avec des jantes de secours intérieurs
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au pneumatique comme représenté au dessin, adopter l'un des dispositifs sui- vants.
Plusieurs roues successives 95, 96 (fig.16) en file sur le même chemin de roulement. forment un boggie rigide; si l'un des pneumatiques se dégonfle, l'autre continue à porter la charge, double il est vrai.
Le même résultat aera atteint par un boggie à quatre roues 97, 98, 99,100 (fig.17 et 18) portant sur les deux chemins de roulement. Si un des quatre pneumatiques se dégonfle, le boggie, supporté par les trois restants, constituera encore un bon support si le centre de gravité de la charge sup- portée reste à l'intérieur du triangle de sustentation. Un tel boggie, muni d'un pivot central 101, pourra être utilisé pour porter simultanément les extrémités en regard de deux véhicules successifs 102,103 attelés sur ledit pivot par une articulationo
Lorsque les pneumatiques pourront rouler sur une surface de bé- ton. l'adhérence très forte permettra de monter des rampes très importantes.
Par exemple, pour monter une rampe de 100 mm. par mètre; l'adhérence d'une roue motrice suffit pour entrainer une autre roue folle porteuse ayant la même charge; une automotrice à quatre roues, dont deux motrices et deux fol- les porteuses pourra donc monter à faible vitesse- des pentes de 100 mm. par mètre, puis rouler à grande vitesse en palier ou demi-palier.
-REVENDICATIONS-
Ayant ainsi décrit mon invention et me réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui me paraitraient nécessaires, je re- vendique comme ma propriété exclusive et privative,
1 - Voie pour véhicules à pneumatiques, caractérisée par le fait qu'elle a pour support deux murettes parallèles en béton pourvues d'un che- min rigide de roulement présentant aux pneumatiques une largeur très supé- rieure à celle,des rails des voies normales actuelles pour véhicules à roues à bandage métallique, par exemple de l'ordre de 200 à 250 mm.
2 - Réalisation d'une voie suivant 1, caractérisée par le fait que les deux murettes de la voie pour roues à pneumatiques sont établies de part et d'autre d'une voie normale pour roues à bandage métallique existante, en donnant aux murettes un écartement voisin du maximumpermis par le gabarit ré- glementaire de la voie normale par exemple de l'ordre de 3 m.
3 - Réalisation d'une voie suivant.1 caractérisée par le fait que le chemin de roulement est constitué - soit par un ou plusieurs fers profilés notamment en L,I,U, Z scellés sur le sommet des murettes.
- soit par la surface du béton dur du sommet des murettes; - soit par l'aile supérieure d'un fer à double T à larges ailes, par exemple du type "poutrelle Grey", dont les ailes inférieures sont scel- lées sur le sommet des murettes.
4 - Réalisation d'une voie suivant 1, caractérisée par le fait que la voie pour roues à pneumatiques et la voie normale associées ont leurs plans de roulement à la même hauteur, tout au moins aux endroits où elles sortent l'une de l'autre, le passage et la liberté de jeu des traverses de la voie normale sur le ballast à travers les murettes étant alors permis par des évidements correspondants ménagés dans lesdites murettes, la voie norma- le étant mise à la hauteur de roulement de la voie pour pneumatiques grâce au fait- que, soit les évidements des murettes se prolongent vers le haut dans le bas des rails à pneumatiques, soit des cales de relèvement sont mises en- tre les traverses et les rails de la voie normale.
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