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La grande souplesse des moteurs électriques de traction utilisés sur les locomotives et automotrices électriques où sur les véhicules à mo- teurs thermiques et transmission électrique avait permis, ces derniers temps, de réaliser des véhicules moteurs àptes à remorquer aussi bien les train de voyageurs à grande vitesse, que. les trains de marchandises lourds mais moins-rapides
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0ependant, l'évolution actuelle conduit, d'une part, à relever toujours davantage la vitesse des trains de voyageurs, tandis que celle, des trains de marchandises varie peu et, d'autre part, à augmenter de plus en plus la charge des trains de marchandises, grâce à une meilleure utilisat'ion de l'adhérence des roues motrices.
Il en est résulté un accroissement consi- dérable de l'écart entre les vitesses et les,efforts demandés respectivement par des deux types de trafics et des difficultés plus grandes pour la réalisa-
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tion de 3%>ioàles moteurs aptes à tous less'services, condition primordiale po= la réalisation d'un parc économique de hcules moteurs et pour l'ob- tention d'une grande souplesse d'exploitation.' Devant ces difficultés, on pouvait revenir à une solution ancienne
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qui consistait à prévoir pour la constitution du parc deux catégories dé g>é, ¯ hicules moteurs ne différant essentiellement que par le rapport d1enrenage ,...,. de leur transmission.
Mais cette solution est imparfaite et compremetles fa- cilités d'exploitation ; elle a été abandonnée quand les progrès dans la con-
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ception et la construction des engins moteurs ont permis d'obtndi-'une gran- de variation des vitesses et des efforts correspondant au régime de défini- tion des moteurso
Il est connu, d'autre part, de donner aux véhicules à moteur ther-
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mique une grande étendue de variation de vitesse et d'eff,6bt¯,g% moyen de boites de vitesses conjuguées avec un embrayage permettant de changer en ma4'h$ le rapport de transmission.
L'utilisation immédiate de cette salutiori sizr des locomotives et autres véhicules à moteurs électriques de traction serait très onéreuse et poserait des problèmes difficiles en raison de la grande iner-
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tie des induits, de l'importance,des efforts à transmettre -Cie 3lÉ ààµ'±+1i- cité des moteurs de traction. Elle constitut d'ailleurs un luxe inutile, car sur ce genre de véhicules, dont les moteurs ont par nature une grande souplesse, il n'est pas nécessaire de changer en marche le rapport de trans- mission.
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La présente inventioààa pour objet un dispositif simple qui permet de changer, l'arrêt, rapidement et sans l'intervention d'un outillage spécial, dans les véhicules actionnés par moteurs-, électriques, le rapport de réduc- tion entre la vitesse de rotation des moteurs est celle des essieux.
Ce dis- . positif est essentiellement caractérisé, en ce que la transmission aux roues du couple développé par les moteurs électriques comporte deux ensembles de roues intermédiaires, donnant respectivement les deux rapports de réduction optima à utiliser suivant les deux principaux types de trafic: à réaliser,
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ces deux ensembles de roues intermédiaires étant montés dans:*un c'arter sus- ceptible d'osciller sous l'action d'une commande manuelle, directépou par servo-moteur, de manière qu'en mettant en'oeuvre cette commande on puis- se mettre en prise, à volonté, dans la transmission, soit 1'un, soit l'au- tre des deux ensembles de roues intermédiaires.
Des verrous sont de préférence utilisés pour fixer en place le carter oscillant lorsque la manoeuvre de changement de réduction a été faite et que
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les roues intermédiaites sont pris leur positioncorrecte, D'autre part, dans les véhicules comportant plusieurs moteurs électriques, un verrouillage peut être avantageusement réalisé entre leurs dispositifs respectifs de
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4vize iftent de réduction, de manière à ne permettre le démarrage que lorsque tous ces-dispositifs ont été fiamen place et mis à la même
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réduction.
D'autres perfectionnements et diverses variantes du dispositif objet de l'invention, seront décrits à propos d'exemple, que l'on va donner à titre non limitatif,de mise en oeuvre de celle-ci. Ces perf ectionnements et variantes devront être considérés comme faisant partie de l'invention,
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étant entendu que tous moyene4e,;- de réalisation équivalents pourront être utilisés sans sortir du cadre dé celle-ci.
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Les igs. 1 & 2 représentent respectivement une vue en élévation latérale et une vue en plan, carter coupé, d'un exemple de réalisation d'un dispositif oonforme à l'invention, pour lequel:on n'a fait figurer que les..pièces nécessaires à la compréhension de l'invention.
On a supposé qu'il
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s'agissait d'un bogie à deux essieux montés 1 & entrainés par un moteur unique 3 qu',n suppose fixé au châssis non représenté du bogie; celui-ci supporte également un carter 4 étanche et construit pour résister rigide-
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ment 'aux efforts et assurer un bon engrènement; ce carter renferme .1es en- grenages de la transmission, ainsi que le lubrifiant et les dispositifs de graissage nécessaires.
Ces engrenages, représentés en-, élévation simplement par leur cer- cle primitif, comprennent les roues 5 & 6 comportant le même nombre de dents, entraînant les essieux montés 1 & 2, respectivement par les accouple- ments déformables 7 & 8 d'un type convenable quelconque connu, et accouplées
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entre 'elles par la roue d'accouplement 9, les roues intermédiaires 10, 11 "-..
12 & 13 et le pignon moteur 14. Les roues 10 & 11 sont solidaires du Dôme ar- bre 15, de même que les roues 12 & 13 sont solidaires du môme arbre 16. Les roues 10, 11,12 & 13,,et leurs arbres 15 & 16 sont montés dans un châssis
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17 qui porte les pà:ié.';s,.13 d'un type quelconque connu convenable, ¯%v*ec les dispositifs de graissage nécessaires, d'un type connu également.
Le pignon moteur 14 est solidaire de l'arbre19 qui peut tourner
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.dans les paliers 20 & 21 du châssis"$517 d'un type quelconque cnnnu. Les ar- bras 15, 16 & 19 sont parallèles entre eux et disposés dans le châssis 17 de telle façon que les roues 11 & 13 3nzr nent ,simultanément avec le pignon moteur 14, mais qutbne' seule des roues, -la nu 72, puis se être en:;rise à la fois avec la roue d'accouplement 9. L'arbre 19 est entraîné par le moteur
3 au moyen d'un accouplement 22 d'un type quelconque connu convenable, ce qui permet'de démonter le moteur séparément et en faciliter le montage.
. Le châssis 17 peut fouiner autour de l'axe de l'arbre 19 p ortant le 'pignon moteur 14, au moyen des paliers 23 du carter'4) disposés autour des paliers,20 & 21 et concentriques avec eux. Le palier 21 porte un prolongement 24 sur lequel est calé un levier de manoeuvre ou un valant fixé à demeure 25, qui permet de faire basculer le châssis 17 dans le sens des aiguilles d'une montre, suivant la figure, pour débrayer la roue 10 et embrayer le roue 12:avec la roue d'accouplement 9, ou bien en sens inverse des aiguilles d'une montre, pour débrayer la roue 12 et embrayer la roue 10 avec la roue d'accouplement 9.
Les diamètres des roues, les distances d'entr'axes et les angles .de pression des engrenages sont de préférence choisis de façon que, le véhi- cule étant immobilisé, le dégagement de la roue intermédiaire qui est en prise avec la roue d'accouplement, entraîne une petite rotation de l'induit, qui se trouve donc lancé à très faible vitesse lors du changement de réduction;
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cl;.'facon à permettre la mise en prise des dents de l'autre roue intermédiai- re avec la roue d'accouplement.
En désignant par n5 ou n6, nog, bzz n11, n12 n13, n14, les nom- bres de dents des roues de numéro de-.-repère correspondant, le rapport de réduc- tion ra.obtenu lorsque la roue 10 engrène avec la roue 9 est :
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r = n5 ou n6 n9 n11 n5 ou n6 x n11 n9 x n10 x n14 = n14 n10 et le rapport de réduction rb obtenu lorsque la roue 12 engrène avec'la roue 9 est : rb = n5 ou n6 x n9 x n13 = n5 ou n6 x n 13 n9 n12 n14 n12 n 12
Les nombres de dents des roues sont calculés pour obtenir les rapports de réduction r a et ra que l'on désire.
Dans chacune de ces positions , la précision de l'entr'axe des roues dentées 10 & 9, ou 12 & 9, est assurée par un verrou 26 ou 27 monté sur le carter 4 et venant s'engager dans une encoche 28 ou 29 du châssis 17.
Ce verrou supporte également la réaction des efforts d'engrènement. Le verrou 26 pénètre dans l'encochee correspondante 28 lorsque la roue 10 est en prise-avec la roue 9; alors le verrou opposé 27 ne peut pénétrer dans l' encoche correspondante 29. Réciproquement le verrou 27--pénètre dans l'en- coche correspondante 29 lorsque la roue 12 est en prise avec la roue 9; alors le verrou opposé 26 ne peut pénétrer dans l'encoche correspondante 28.
Les verrouss 26 à 27 peuvent être solidaires chacun d'un contact électrique non représenté, fermé si le verrou correspondant est engagé à fond dans l'encoche. Dans le cas d'un véhicule comportant plus d'un moteur, les contacts des verrous tels.que 26 correspondant au rapport de réduction r de tous les moteurs sont connectés en série, de même que, d'autre part, les contacts des verrouss 27 correspondant,au rapport rb. L'ensemble de contacts en série correspondant aux verrouss tels que 2 et l'ensemble, des contacts en série correspondant aux verrous tels que 27 sont connectés en parallèle et insérés dans un circuit de contrôle quelconque permettant d'ap- pliquer le courant aux moteurs de traction. Ainsi le véhicule ne pourra fonc- tionner que si les rapports de réduction sont les mêmes pour tous les moteurs bien en place.
La réalisation décrite à propos des Figs. 1& 2 peut comporter de nom- breuses variantes, dont on va donner quelques exemples.
Le châssis sur lequel sont montés les roues intermédiaires 10, 11, 12 & 13 avec leurs axes 15 & 16, au lieu de pivoter de l'axe du pignon mo- teur 14, peut être conçu pour pivoter autonr de l'axe de la roue d'accouple- ment 9. Deux des roues intermédiaires sont alors constamment en prise avec la-roue d'accouplement et chacune des deux autres roues intermédiaires.' peut être mise en prise ou débrayée d'avec le pignon moteur.
Au lieu d'employer un seul pignon moteur et deux paires de roues in- termédiaires, on peut utiliser deux pignons moteurs solidaires du même ar- bre associés d'une part avec une paire de roues intermédiaires et, d'autre part, avec une roue intermédiaire unique située dans le plan de la roue d'ac- couplement et de l'un des pignons moteurs.
On peut utiliser une roue intermédiaire solidaire de la roue d'acceu- plement; alors chacune des deux paires de rouesintermédiaires montées dans le châssis est remplacée par une roue intermédiaire unique et l'on prévoit deux pignons moteurs; l'un engrène avec une des roues intermédiaires du châssis qui peut engrener avec la roue d'accouplement, l'autre pignon engrène avec l'autre roue intermédiaire du châssis qui peut engrener avec la roue intermédaire solidaire de: la roue d'accouplement.
Le carter rigide peut être indépendant du châssis de bogie ou en faire partie intégrante.
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Au lieu de provoquer un lancement de l'induit pour permettre la mise en prise des dents de la roue d'accouplement avec la roue intermédiaire de la nouvelle réduction, on peut, au contraire,déterminer les diamètres do roues, les distances d'ontr'axes et l'angle de pression de façon que, lors du changement de réduction, la roue intermédiaire qui est déjà en prise avec la reue d'accouplement se dégage librement sans entraîner l'induit; un dis- positif est alors prévu pour faire tourner légèrement l'induit et permettre la mise en prise da la roue intermédiaire de la nouvelle réduction avec la roue d'accouplement;
dans ce cas, comme on l'a représenté sur la Fig. 3, l'arbre 19 traverse complètement le châssis 17 et le levier 25 est fixé oxté rieurement au palier 21. L'extrémité SS) de l'arbre 19 porte deux plats, ou un carré, ou un six pans, ou un dispositif analogue connu permettant de faire tourner l'induit avec une clé à fourche ordinaire ou avec un outil équiva- lent (volant, par exemple). Arès avoir dégagé la roue intermédiaire qui était en prise, ce qui ne nécessite aucune rotation de l'induit, on tourne légèrement l'induit au moyen de la cléouude son équivalent pour permettre l'engrènement de la roue intermédiaire de la nouvelle réduction avec la roue d'accouplement.
Le verrouillage entre le châssis des roues intermédiaires et le carter peut être remplacé par un verrouillage entre le levier de manoeuvre et le carter. Les verrous d'immobilisation du châssis des roues intermé- diaires peuvent être. d'un type quelconque convenab le, ou être remplacés par des dispositifs équivalents d'immobilisation assurant l'entr'axe correct des engrenages, capables de résister aux efforts importants d'immobilisation du châsse et susceptibles d'être combinés avec le verrouillage électrique assurant la concordance des rapports do réduction pour tous les moteurs.
Le levier de man@euvre 25 paut être amovible, il peut comporter une poignée pour la commande à main ou être -au par un serva-moteur, par exemple pneumatique ou électrcpneumatique.
L'engrenage entre roues intermédiaires et roue d'accouplement peut être du type intérieur, au lieu d'être du type extérieur comme indiqué dans l'exemple des Fig. 1 & 2.
Dans le cas d'un soûl essieu, la roue d'accouplement peut alors être supprime ou utilisée comme roue intermédiaire.