Brevet FR2017066A1 — publié le 19700515

L'invention concerne une crapaudine pour b-ogies-de wagons de chemin de fer, composée d'un organe récepteur inférieur, concave, en acier, fixé sur le bogie et d'un organe sphérique, en acier fixé au châssis du wagon. On connut des crapaudines pour bogies de wagons de chemin de fer, dans lesquelles-, dans un organe récepteur, concave, en acier, fixé au bogie, repose un organe sphérique supérieur, en acier, fixé au châssis du wagon; grâce à la lubrification de ce palier, les mouvements de rotation autour de l'axe vertical et les mouvements de cardan ne se produisent qu'avec un faible frottement. Avec ce type de crapaudine, le lubrifiant est chassé sur les côtés au bout d'un court temps de fonctionnement malgré l'aménagement de rainures de graissage. Il en résulte une rapide usure des pièces métalliques. Le frottement augmente et empêche les mouvements de sorte que ceux-ci exigent des efforts importants et ne se produisent que de façon saccadée et avec beaucoup de bruit. On connaît par ailleurs des articulations pour bogies, dans lesquelles une douille cylindrique en caoutchouc est emmanchée entre le pivot de bogie et ltoeil de retenue dans la traverse du bogie ou dans le berceau, ce qui permet au bogie de tourner autour de l'axe vertical-par rapport au châssis du wagon. En raison de leur configuration, ces pivots à palier en caoutchouc ne peuvent accepter qu'un mouvement de rotation, mais, par contre, aucune de- formation au cardan. Pour les utiliser, il est indispensable de prévoir, pour le berceau, une suspension sur ressorts, qui soit susceptible de mouvements au cardan. Ces éléments cylindriques ne peuvent, en outre, encaisser que de faibles efforts verticaux. La majeure partie du poids du chts- sis du wagon doit, dans ce cas, reposer sur des éléments de contreventement latéraux. On connatt par ailleurs des crapaudines pour bogies de wagons de chemin de fer, dans lesquelles une coquille en matière plastique à faible coefficient de froteement est interposee entre l'organe sphérique supérieur, fixé au châssis du wagon et l'organe récepteur concave fixé sur le bogie. Ce genre de coquilles en matière plastique n'a pas répondu aux espoirs qu'elles avaient fait nattre. Elles s'encrassent rapidement et le sable et autres impuretés exercent une action abrasive qui entrasse l'usure rapide, non seulement de la coquille en matière plastique, mais également des pièces métalliques. Par ailleurs, les pièces métalliques rouillent au contact de l'humidité et le glissement sur la matière plastique n'est plus parfait. L'invention a pour but de créer une crapaudine pour wagons de chemin de fer ne nécessitant aucun entretien et absolument exempte d'usure. A cet effet, elle prévoit une crapaudine composée d'un organe récepteur inférieur, concave, en acier, fixé sur le bogie et d'un organe supérieur sphérique, en acier, fixé au châssis du wagon et reposant sur l'organe inférieur; la nouveauté consiste dans le fait qu'entre l'organe récepteur concave et l'organe supérieur sphérique est interposée une couche de caoutchouc vulcanisé adhérente, la partie supérieure. de la couche de caoutchouc étant liée de façon intime avec l'organe supérieur sphérique et la face inférieure de la couche de caoutchouc butant intimement liée avec une coquille en tôle d'acier emboutie, laquelle, après vulcanisatinn du caoutchouc, s'emboîte dans la coquille préceptrice du bogie et reste fixée à cette dernière.Lorsque cette crapaudine tourne autour de l'axe vertical, et dans-le cas de mouvements de cardan fréquemment engendrés par les inégalités des rails et par la négociation de courbes, il ne se produit qu'un putsdéplacement moléculaire dans le caoutchouc, mais aucun mouvement de glissement de l'organe supérieur sur l'organe inférieur. Comme tout mouvement de glissement est évité, l'organe supérieur et l'ofgane inférieur tournent autour de l'axe vertical et oscillent sur le cardan sans frottement et sans bruit, l'élément travaille alors absolument sans entretien et sans usure. Comme, en outre, ål nty ?;aucun frottement initial, il ne se produit aucun moment d'arra.c.hement et le mouvement est uniforme et continu. La~liaison intime entre la couche de caoutchouc sphérique et les parties métalliques empoche toute dilatation transversale de la couche de caoutchouc sur les surfaces d'accrochage, ce qui lui donne la possibilité d'encaisser des contraintes de compression élevées avec une résistance élevée aux efforts répétés etdes caractéristiques éIastiques constantes. Une couche de caoutchouc non adhérente n'est pas en mesure de se;rcomporter de la sorte, car elle augmente constamment de diamètre et diminue d'épaisseur sous l'effet des tensions de cisaillement dirigées vers ltextérieur parallèlement aux surfaces sollicitêes en compression dans les couches supérieures.Comme les lourdes pièces métalliques de l'en- semble crapaudine ne peuvent être mises en place sur la presse à vulcaniser qu'à I'aide d'appareils de levage coûteux et que le chauffage à coeur de ces pièces demande du temps, si l'on veut obtenir une bonne vulcanisation et une parfaite adhérence, on ne vulcanisse, d'après l'invention, sur la face inférieure de la couche de caoutchouc, qu'une légère coquille en tôle d'acier emboutie et l'élément vulcanisé proprement dit est essentiellement plus léger. Après finissage, la coquille en tôle vulcanisée avec le caoutchouc et l'organe supérieur est remboîté, lors du montage du wagon, dans la coquille réceptrice du bogie et maintenue en place par quelques points de soudure, des vis ou autres dispositifs de fixation. Dans un autre aspect de l'invention, le rayon de l'organe supérieur sphérique est plus faible que celui de la coquille réceptrice. De ce fait, la couche de caoutchouc devient plus mince en s'éloignant de l'axe vertical de l'élément et elle est en conséquence plus facilement en mesure d'encaisser les hautes tensions de compression qui interviennent à cet endroit, car une couche mince oppose une plus grande résistance à la dilatation transversale qui se produit sous une charge de compression. Sur le bord extérieur, qui incline déjà fortement vers la verticale, il n'apparatt encore qu'une faible composante de compression sous l'effet du poids des superstructures du wagon et, à cet endroit, il est sans importance d'empêcher la dilatation transversale de la couche de caoutchouc. De ce-fait, à cet endroit, la couche de caoutchouc peut rester plus épaisse.Elle offre, à cet égard, l'avantage df un plus faible moment de rappel lorsque le bogie quitte sa position d'équilibre. Enfin, il est prévu, d'après l'invention, que~Itorgane supérieur sphérique serait utilisé comme couvercle du moule de vulcanisation. Pour simplifier la finition de cette pièce très lourde et éviter de faire appel i des appareils de levage, non seulemant la pièce à vulcaniser et ses éléments métalliques doivent avoir un faible poids, mais il doit en être de même pour le moule de vulcanisation. En concevant l'organe supérieur de l'élément de crapaudine pour constituer le couvercle du moule et en l'utilisant dans ce rôle, le moule de vulcanisation devient beaucoup plus léger, donc plus facile à manipuler, et la finition de paliers de crapaudine, même de grandes dimensions, peut s'effectuer rapidement et économiquement. Les dessins ci-aBrès illustrent l'invention à l'aide d'un exemple concret. Figure 1 - vue de côté du bogie. Figure 2 - Section du bogie. Figure 3 - Vue en coupe de la crapaudine. D'après les figures 1 et 2, l'organe récepteur concave 2 du palier de crapaudine est fixé sur la traverse 1 du bogie. Sur cet organe est monté une coquille en tôle emboutie 3, la couche sphérique vulcanisée à cette coquille et l'organe supérieur sphérique 5. Sur ce dernier repose le châssis de wagon 6. La figure 3 montre les éléments de la traverse 1 sur lesquels est fixée par soudage la coquille de réception inférieure 2. Dans cette dernière est emboîtée la coquille en tôle emboutie 3 fixée par un point de soudure 7. La coquille est liée intimement avec la face inférieure de la couche de caoutchouc 4. La face supérieure de la couche de caoutchouc est liée par vulcanisation à l'organe supérieur sphérique 5. L'organe récepteur comporte, en son centre, un moyeu cylindrique 8 sur lequel est fixé une butée 9. La butée est maintenue par l'intermédiaire d'un boulon 10, d'une plaque métallique de butée ll et d'une plaque de caoutchouc 12. Elle sert à limiter la course élastique vers le haut, lorsque le châssis du wagon se soulève. REVENDICATIONS 1. - Crapaudine pour bogies de wagons composée d'un organe inférieur concave en acier, fixé sur le bogie et d'un organe supérieur sphérique qui y repose, fixé au châssis du wagon, caractérisé en ce qu'entre la partie réceptice concave et la partie supérieure se trouve une couche de caoutchouc vulcanisé adhétente où la partie supérieure de la couche de caoutchouc adhère avec la partie sphérique supérieure et la partie inférieure de la couche de caoutchouc avec une coquille en tôle emboutie qui y est fixée après'vul- canisation dans la coquille de réception du bogie. 2. - Crapaudine d'après la revendication 1, caractérisée en ce que le rayon de la partie sphérique supérieure est plus petit que celui de la coquille réceptrice. 3. - Crapaudine d'après les revendications 1 eut 2, caractérisée en ce que la partie sphérique supérieure est utilisée comme couvercle du moule de vulcanisation.