Brevet FR2004801A1 — publié le 19691205

I'invention concerne un boggie pour véhicule sur rails roulant à grande vitesse, dans lequel les longe- rons du cadre de boggie 5 sappuient. par l'intermédiaire de ressorts, sur les boîtiers d:arbre des trains de roues fiées chacune à 1' aide de deux plaques de guidage parallèles entre elles et montées dans des plans différents l'un au-dessus de l'autre. On connaît des boîtes d'arbre s'étendant des deux cotés dans une direction longitudinale par rapport au cadre du boggie et qui sont fixées à des plaques de direction disposées à platp et solidaires du cadre de boggie; l'extrémité iibre de l'une des plaques de dîrectioneft solidaire du cadre de boggie alors que l'autre plaque de direction est montée souple dans la direction longitudinale, par une extrémité libre reliée à un élément élastique, recourbé, rigidement fixé au cadre. On sait également réduire la longueur du boggie dont les trains de roues sont conduits à l'aide de plaques de direction, en articulant chaaue boite à'arbre sur le cadre du boggie à l'aide de deux plaques de direction disposées dans deux plans horizontaux différents, et situés du coté de la boite d'arbre faisant face aux trains de roues voisins. Par le guidage des trains de roues à l'aide des plaques de direction, qui sont reliées solidairement, c'est-à-dire sans jeu ni frottement, avec les bosses d'arbre, et dont au moins chacune des plaques de direction est reliée également avec le cadre de boggie sans liberté de mouvement longitudinal, on obtient un élargissement de la marge sinusoldule d'un boggie de véhicule sur rails, élargissement qui permet un roulement sans heurt pour les vitesses relativement élevées utilisées jusqu'à présent, mais ne permet pas de roulement sans heurt pour les vitesses les plus élevées, par exemple pour des vitesses supérieures à 200 km/h.On ne peut pas assurer un roulement de wagons sans heurts pour de telles vitesses ma2iBales si l'on utilise comme cela est connu des guides de boites d'arbre, réalisés sous forme de paliers à rouleaux à jeu axial de plusieurs millimètres. La construction nécessitée en particulier par l'utilisation des freins à sabot actuels est très onéreuse sur les boggies connus. L'inconvénient des boggies connus réside également en ce que, pour certaines conditions fixées à ' avance, leur longueur constructive est trop grande.Le simple montage de freins à disque ou de freins à sabot ne permet pas de tirer partie de toutes les possibilités données par les freins à disque sur les boggies connus, Le roulement sinu oïdal très élargi des boggies connus ayant eu des propriétés remarquables d'utilisation durant de long.les anm.éez9 avait déjà des caractéristiques de roulement remarquaDles obtenues par le guidage précis des boîtes d;;arbre t Cependant lors du roulement à des vitesses maximales sensiblement supérieure à 200 kmjh il se produisait des heurts dans le roulement du véhicule sur rails2 diminuant considérablement le confort et la sécurité de fonctionnement Le véhicule sur rails passait pour la vitesse de pointe dans une zone de résonance qui, par suite de l'élargissement du roulement sinusoidal, ne pourrait être atteinte pour les vitesses utilisées jusqu'alors L'invention a pour but de remédier aux inconvénients ci dessus et se propose de réaliser un boggie, permettant un roulement sans heurts du wagon pour des vitesses de pointe ou vitesses très elevées c'est-à-dire entre 200 et 250 Em/h. Liinvention concerne à cet effet un boggie du type cizdessus caractérisé par ce que les plaques de guidage sont reliées aux longerons du boggie par leurs extrémités opposées aux boîtiers de palier d'arbre, et que , sur le bottier de palier d'arbre, est fixas une masselotte s'étendant , en direction longitudinale et horizontale, entre les extrémités libres des plaques de guidage, et comportant un trou vertical s'élargissant symétriquement vers le haut et vers le bas et destiné à recevoir un manchon en matière élastique, des anneaux de serrage à surface extérieure conique étant logés par le haut et par le bas concentriquement au mancnon , les petites faces frontales desdits anneaux étant adjacentes tandis que leurs faces frontales , respectivement supérieure et inférieure, plus grandes sont appliquées à l'aide d'une vis de réglage contre les extrémités libres des plaques de guidage et que les anneaux de serrage et les extrémités libres des plaques de guidage sont reliés , ou peuvent être reliés, à une unité qui s'appuie sur le boîtier de palier d'arbre par l'intermédiaire du manchon, ce qui permet au boggie de rouler sans heurts à des vitesses élevées. Suivant une autre caractéristique de l'invention, un manchon de liaison en matériau non élastique. est logé dans l-e perçage des anneaux de serrage , ledit manchon de liaison comportant un alésage dont le diamètre correspond à celui de la vis de rée et une collerette sur laquelle s'appuient les surfaces frontales extérieures des anneaux de serrage et du manchon élastique. Suivant une autre caractéristique de l'invention; le manchon plastique est constitué en deux parties, divisées transversalement et susceptibles dextre logées dans le trou de la masselotte par le haut et par le bas. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, entre les manchons de liaison, ou directement entre les extrémités libres des plaques de guidage, sont disposés des manchons entièrement en matière élastique comportant un alésage dont le diamètre correspond sensiblement à celui de la vis de réglage, mode de réalisation qui supprime l'utilisation d'anneaux de serrage. Dans ce mode de réalisation simplifié les extrémités de plaques de guidage s'appuient,par l'intermédiaire de disques ou manchons de liaison, sur les faces frontales supérieures et inférieures du manchon élastique. affin d'obtenir que l'élasticité de l'articulation soit plus faible dans la direction horizontale, perpendiculaire à l'axe longitudinal du boggie, que l'élasticité dans la direction de l'axe longitudinal du boggie; chacun des manchons a la forme d'un manchon divisé longitudinalement, une pièce d'écartement en matière non élastique étant disposée entre les surfaces de séparation situées perpendiculairement à l'axe longitudinal du. boggie, tandis que lesdites pièces d'écartement peuvent dtre enserrées grtce aux plaques de guidage et ou aux manchons de liaison. Les pièces d'écartement sont reliées aux moitiés de manchons par vulcanisation . De cette façon, on facilite le montage de I'articulation-. L'élasticité augmentée dans la direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du boggie permet de jouer sur le comportement oscillant du train de roues, Selon l'invention, on amliore les propriétés de roulement d'un véhicule sur rails pour des vitesses de pointe par la fixation élastique des plaques de guidage sur le boîtier de palier d?axe , c'est-à-dire par le gaidage des trains de roues, car de ce fait on obtient un réglage radial automatique des axes, Par le dispositif selon l'inventIon, on déplace la zone de résonance du boggie dans tine plage de vitesses qui, selon l'ex- périence, peut entre franchie très rapidement au démarrage, c'est-à- dire qui ne correspond pas à la vitesse de croisière du véhicule sur rails. la plage de résonance peut ainsi etre réglée exactement, parce que les anneaux de serrage peuvent être ressérés ou être écartés l'un par rapport à l'autre dans une direction axiale, ce qui entraîne une déformation plus ou moins grande du manchon réalisé en un matériau élastique Le degré de déformation du manchon peut être changé par ce que les anneaux de serrage peuvent être vissés à leur face frontale ayant une petite surface ou qu'entre les anneaux de serrage on peut introduire des disques du côté des petites surfaces frontales, Le guidage des trains de roues s'obtient ainsi sans usure selon l'invention. l'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'inventionJ desains dans lesquels - la figure 1 représente une vue de coté de la masselotte du boîtier de palier d'axe vu en coupe selon l'axe d'articulation des plaques de guidage, -la figure 2 représente une vue en coupe d'un manchon plein en matière élastique, coupé longitudinalement, - la figure 3 représente une vue de dessus du manchon selon la figure 2e la référence 1 se rapporte aux plaques de guidage situées dans divers plans horizontaux, et dont les extrémités situées du côté opposé au boîtier de palier d'arbre 2 sont reliées sans jeu et sans frottement avec les longerons du cadre de boggie.Entre les extrémités libres 3,tournées vers le boîtier de palier d'arbre 2, des plaques de guidage 1 se trouve une masselotte 4 du boîtier de palier d'arbre 2, disposé horizontalement, dans une direction longitudinale. La masselotte 4 compor tle trou vertical, sëlârgissant symétriquement,vers le haut et vers ji la manière d'un entonnoir. Un manchon 5 réalisé en une matière élastique est logé dans ce trou. Concentriquement au manchon 5, qui peut également être introduit dans l'alésage de la masselotte 4 en deux parties, ctest-à-dire par le haut et par le bas, sont disposées les parties supérieures et inférieures des anneaux de serrage 6 dont la paroi extérieure à la forme d'un cône 7, anneaux de serrage dont les petites surfaces frontales 8 sont adjacentes. A l'aide d'une vis de réglage 10 on peut appliquer les extrémités libres 3 des plaques de guidage 1,munies d'un perçage 3a, contre les surfaces frontales 9 extérieures des anneaux de serrage 6; on peut ainsi réunir les extrémités libres 3 des plaques de guidage en une unité qui s'appuie sur le boîtier de palier d'arbre 2 à l'aide des ou du manchon 9 Dans le mode de réalisation décrit, on a logé dans le perçage des animaux e serrage 6 des manchons de liaison 11 ayant un perçage dont le diamètre correspond à celui de la vis de réglage 10, et qui comporte une collerette 12 sur laquelle appuient les surfaces frontales extérieures 9 des an neaux de serrage 6 et des manchons 5. On peut également imaginer de disposer entre les manchons de liaison 11 dont la surface extérieure est munie de cannelures 13 correspondant aux cannelures des plaques de guidage 1 ou directement entre les plaques de guidage, des manchons entièrement en matière élastique ou des manchons 14 selon les figures 2 et 3" qui sont divisés dans une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du boggie.Entre les surfaces de séparation 15 des manchons 16 sont logées des pièces d'écartement 16, non élastiques, susceptibles d'hêtre directement enserrées à l'aide des manchons de liaison 11 ou des plaques de guidage 1. Les propriétés de rculement d'un boggie selon l'invention peuvent également être influencées par ce que l'articulation des plaques de guidage 1 sur les boftiers de paliers d'axe 2 n'est pas élastique dans une direction horizontale, perpendiculairement à l'axe longitudinal du boggie, et qu'elle est élastique dans la direction longitudinale du boggie, ou que l'élas- ticité e l'articulation des plaques de guidage 1 sur le boîtier de palier d'arbre 2 est plus élevé3dans une direction horizontale perpendiculaire à se longitudinal du boggie qu'elle ne l'est dans la direction longitudinale du boggie. Une modification du degré d;éla6tici- té de larticulation des placues de guidage 1 sur le bottier de palier d'arbre 2 peot s'obtenir par le choix du matériau élastique des manchons 14, en fonction de la dureté du matériau et de la section des mode es de manchons,ainsi que par le choix de la position angulaire des surfaces de séparation 15 des manchons 14 divisés longitadinale.ent; disposés perpendiculairement à l'axe longi tudinal du boggie. Bien entendu, ltinvention n'est pas limitée aux exemples de réalisation si dessus décrits et représentés pour lesquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention REVENDICATIONS 10! Boggie pour vésicules sur rails roulant à grande vites, dans lequel les longerons de cadre de boggie s appuient par l'intermédiaire de ressorts sur les boîtiers arbre des trains de roues fixées chacune à laide Je deux pla- ques de guidage paralièles entre elles et mon zées dans des plans différents l'ur au dessus de l'autre,boggie caractérisé par ce que les plaques de guidage sont réliées aux longerons du boggie par leurs extrémités opposées aux boftiers de palier d'arbre, et que , sur le boîtier de palier d'arbre, est fixée une masselotte s'étendant en direction longitudinale et horizontale, entre les extrémités libres des plaques de guidage, et comportant un trou vertical s'élargissant symétriquement vers le haut et vers le bas et destiné à recevoir un manchon en matière élastique, des anneaux de serrage à surface extérieure conique étant logés par le haut et par le bas concentriquement au manchon , les petites faces fron tales desdits anneaux étant adjacentes S tandis que leurs faces frontales , respectivement supérieure et inférieure , plus grandes sont appliquées à l'aide d'une vis de réglage contre les extrémités libres des plaques de guidage et que les anneaux de serrage et les extrémités libres des plaques de guidage sont reliés , ou peuvent être reliés , à une unité qui s'appuie sur le boîtier de palier d'arbre par l'intermédIaire du manchon, ce qui permet au boggie de raller sans heurts à des vitesses élevées. 20) Boggie selon la revendication 1 caractérisé par ce qu'un manchon de liaison en matériau non dlasti- que est logé dans le perçage des anneaux de serrage , ledit man- chon de liaison comportant un alésage dont le diamètre correspond à celui de la vis de réglage et une collerette sur laquelle stap- puient les surfaces frontales extár eures des anneaux de serrage et du manchon élastique. 3 ) Boggie selon les revendications 1 et 2 caractérisé par ce que le manchon élastique est constitué en deux parties, divisées transversalement et -sceptibles d'être logées dans le trou de la masselotte par le haut et par le bas. 40) Boggie selon les revendications 1 à 3 caractérisé par ce qu'entre les manchons de liaison, ou d-irectement entre les extrémités libres des plaques de guidage, sont disposés des manchons entièrement en matière élastique comportant un alésage dont le diamètre correspond sensiblement à celui de la vis oe réglage. 5 ) Boggie selon la revendication 4 caractérisé par ce que chacun des manchons a la forme d'un manchon divisé longitudinalement, une pièce d'écartement an matière non élastique étant disposée entre les surfaces de séparation situées perpendicularement à l'axe longitudinal du boggie, tandis que lesdites pièces d'écartement peuvent être enserrées grâce aux plaques de guidage et ou aux manchons de liaison 60) Boggie selon la revendication 5 caractérisé par ce que les pièces d'écartement sont reliées aux moitiés de manchons par vulcanisation. 70) Boggie selon les revendications 1 à 6 caractérisé par ce que l'élasticité de l'articulation des plaques de guidage sur le boîtier de palier d'arbre est plus faible dans la direction horizontale perpendiculaire à l'axe longitudinal du boggie que dans la direction longitudinale du boggie. 8, ) Boggie selon les revendcations 1 à 6 caractérisé par ce que l'articulation des plaques de guidage sur le boîtier de palier d'arbre est rigide dans la direction horizontale percendiculaire à la direction longitudinale de l'axe de boggie et est élastique dans la direction de l'axe longitudinal du boggie 90) Boggie selon les revendications i , 6 caractérisé par ce que l'élasticité de l'articulation des plaques de guidage sur le boîtier de palier d'arbre est plus grande dans la direction horizontale perpendiculaire à l'axe longitudinal du boggie que dans la direction de l'axe longitudinal. 10 ) Boggie selon les revendications 5 à 9 caractérisé var ce que le degré d'élasticité de l'articulation des plaques de guidage sur ie bottier de palier d'arbre peut être réglé par rotation autour de li axe horizontal des manchons , const-tués haque fois de deux moitiés de manchons et d'une pièce d'écartement