Brevet FR2029711A1 — publié le 19701023

t 2029711 La présente invention concerne un dispositif de suspension pneumatique pour bogie de voiture de chemin de fer. On sait monter en série un dispositif de suspension pneumatique et un ressort hélicoïdal dans un ensemble de suspension du bogie d'une voiture de anxerieurs 5 chemin de fer. Les dispositifs/de suspension pneumatique comprennent des soufflets souples qui sont montés par - dessus les ressorts à boudins mais qui n'assurent aucun." - maintien latéral. Les ressorts à boudins antérieurs résistent d'une manière efficace à une partie des mouvements latéraux de la partie pneumatique du système 10 de suspension mais,en bloc,les systèmes qui comprennent des dispositifs de suspension pneumatiques à soufflets ne peuvent empêcher des déplacements latéraux ou des mouvements horizontaux excessifs. En conséquence, la présente invention a pour objet de fournir un ensemble de suspension pneumatique perfectionné présentant un 15 freinage horizontal suffisant pour supprimer les barres de poussées des agencements de la technique antérieure, lequel ensemble est durable, peu coûteux à construire et à entretenir. Suivant la présente invention, l'ensemble, de suspension pneumatique comprend un premier et un second cylindres de diamètres dif-20 férents qui sont reliés par une bague en élastomère f orinaniuuiL joint étanche à l'air. Chacun des cylindres est fermé à l'une de ses ex-tremites par une paroi. la bague en élastomère J relie les parois latérales du premier et du second cylindres est à peu près incompressible vis-à-vis des forces qui sont appliquées latéralement mais 25 elle peut céder verticalement aux efforts de cisaillement qui sont dus à un déplacement axial entre les parois cylindriques du premier et du second cylindres. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés 30 et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, deux formes de réalisation conformes à l'invention. Sur ces dessins, La figure 1 est une vue latérale avec arrachement et partiellement en coupe, d'une partie d'un véhicule de chemin de fer et d'un 35 bogie de support disposé à une extrémité; la figure 2 est une vue en plan de l'ensemble représenté sur la figure 1, des parties de la structure du plancher de la caisse du véhicule^ étant supprimées; la figure 3 est une vue en coupe transversale à grande échelle 40 suivant 3-3 de la figure 2; 70 03199 2 2029711 10 15 20 25 >0 35 La figure 4 est semblable à la figure 3 et elle représente une variante. Un coin de la caisse 10 d'une voiture est représenté comme comportant un longeron latéral 11, un longeron central 12, une structure 13 d'une poutre de plancher, (figure 3); et des traverses 14 de la. caisse de la voiture. Les traverses sont espacées longitudinal ement l'une de l'autre. Un bogie de chemin de fer 20 est représenté comme comprenant des éléments de châssis latéraux 21 supportant une traverse 22 du bogie. Les éléments de châssis latéraux 21 sont supportés à leurs extrémités opposées par des essieux 23 et des roues 24. A chacune des roues est associé un ensemble de frein indiqué par la référence 25. La partie latérale extérieure de la traverse 22 du bogie est évidée, comme on le voit support inférieur de ress _ t un ensemble 27 de ressorts à boudins. L'ensemble des ressorts à boudins est représenté comme comportant un gros ressort à boudin extérieur 29 et un ressort à boudin intérieur léger 30 dont le diamètre est plus petit que celui du gros ressort à boudin. Les extrémités inférieures des deux ressorts à boudins 29 et 30 reposent sur une plaque de mise en position inférieure 31 à rebord central. Une plaque de mise en position supérieure semblable 32 repose au sommet des ressorts à boudins 29 et 30 et porte le dispositif de suspension pneumatique perfectionné 35 qui est monté directement en série avec l'ensemble 27 des ressorts à boudins qui se trouve en dessous. L'appareil de suspension pneumatique perfectionné 35 comprend un dispositif concave supérieur 36 et un dispositif concave inférieur 37 aligné coaxialement dont le diamètre est plus petit que celui de l'élément supérieur, lesquels dispositifs sont reliés entre eux au moyen d'une bague élastomère 39» L'élément concave supérieur est représenté comme comportant une paroi d'extrémité 40 munie de parois latérales/s^étendant vers le bas, de forme générale cylindrique, tandis que l'élément concave inférieur 37 comporte une paroi d'extrémité supérieure 42 munie d'une paroi cylindrique 43 qui s'étend vers le bas. La paroi supérieure 42 de lrélément concave inférieur porte la plaque de mise en position précitée 32, à rebord central, sur sa surface inférieure, et supporte un tampon élastique massif 44 sur sa surface supérieure, Les parois latérales 41, de forme générale cylindrique, de l'élément concave supérieur 36 sont disposées au-dessus de la paroi latérale 43 dé l'élément concave 70 03199 3 2029711 inférieur 37.» de façon à permettre à la bague élastomère d'isoler d'une manière étanche l'espace qui se trouve entre eux et empêcher toute fuite d'air. Pour disposer d'une source d'air appropriée alimentant le dis-5 positif de suspension pneumatique 35, un conduit 47 s'étend depuis un raccord 48 débouchant dans un réservoir R2 formé par la traverse 22, et va à'un raccord 49 qui traverse la patfoi latérale 41 de l'élément concave supérieur, à son extrémité supérieure. La pression à l'intérieur de la chambre pneumatique R qui est ainsi formée par les 10 éléments concaves supérieur et inférieur et le joint 39 peut être réglée d'une manière voulue suivant le chargement de la voiture afin de maintenir le plancher de celle-ci à des hauteurs déterminées ou variées. Le moyen permettant de régler cette pression est connu dans la technique et constitue un accessoire habituel des installais tions de suspension pneumatiques. En continuant à se reporter à la bague élastomère 39 (figure 3) il convient de noter que celle-ci est en une matière dont la composition lui permet de céder facilement aux efforts de cisaillement verticaux qui sont dus aux déplacements verticaux coulissants dif-férèntiels des parois latérales 41 et 43. La bague présente également la caractéristiques d'être à peu près complètement incompressible vis-à-vis des charges appliquées par les parois latérales opposées suivant une direction perpendiculaire à celles-ci et transversale par rapport à l'axe principal des ressorts à boudins 29 et 25 30. Il convient de noter de plus, que ces parois latérales -41 et 43 des éléments concaves pneumatiques s'étendent vers le bas de sorte que la bague. 39 est disposée à peu près à mi-hauteur des ressorts hélicoïdaux 27. De cette manière, lorsque la caisse 10 de la "voiture agit'latéralement sur le bogie 20, la bague élastomère étant ■50 disposée de cette manière, elle appliqué un freinage transversal au dispositif de suspension pneumatique du fait qu'elle est incompressible et du fait de son emplacement et de sa position le long de la hauteur verticale des ressorts hélicoïdaux 29 et JO. Cette construction permet de supprimer de cette Manière les barres de 35 poussée nécessaires dans les constructions de la technique antérieure. Dans le cas d'une baisse de la pression pneumatique, la bague élastomère 39 se. déforme sous les. efforts de cisaillement" jusqu'à ce que le tampon élastique 44 vienne en contact avec la paroi d'extrémité 40 de l'élément concave supérieur. Le véhicule roule alors avec une suspension dont les caractéristiques correspondent à 70 03199 4 2029711 celles des ressorts à boudins mécaniques 29 et ?>0. Bien qu'une caractéristique de la présente invention réside dans la suppression des barres de poussées nécessaires ou des stabilisateurs horizontaux s'opposant au balancement, une contrainte ^ auxiliaire horizontale de secours 53 peut remplir une fonction d'urgence semblable à celle du tampon 44. La figure 4 représente une variante dans laquelle le longeron latéral 11' et le longeron central 12' de la caisse 10' de la voiture sont reliés à une plaque supérieure 50 de façon à former un évi-1 g dement 36' qui fonctionne de la même manière que l'élément concave 36. L'élément concave inférieur 37* qui comporte des parois latérales 43' est relié par l'intermédiaire d'une bague 39' à un élément annulaire 51 muni d'une aile qui est supporté par une plaque inférieure 52. Les longerons 11', 12', les plaques 50 et 52 et la bague içj élastomère 39' forment une chambre de distribution ou réservoir R'. L'extrémité inférieure de l'ensemble 27' des ressorts à boudins est mise en position par une plaque 31' et est supportée sur la traverse 22' par une plaque de support 26'. Les ressorts à boudins 29' et 30' sont guidés à leurs extrémités supérieures par une 20 plaque de mise en position 32' et par la cuvette 37'• Un conduit 47' relie le réservoir R' à une source d'air appropriée (non représentée) et peut être relié à un,réservoir auxiliaire R2' prévu dans la traverse 22'. On a décrit ainsi un mode de réalisation préféré d'un dispo-25 sitif de suspension pneumatique 35 et de sa variante, comportant une bague 39 fixée d'une manière permanente à deux parois latérales 41 et 43. Il est bien entendu qu'on peut apporter d'autres modifications au mode de réalisation représenté pour permettre de remplacer plus facilement la bague 39 tout en conservant son élasticité 2o verticale et son freinage horizontal. Il va de soi que la présente invention a été décrite ci-dessus à titre d'exemple préférentiel indicatif et nullement limitatif et que l'on pourra introduire toute équivalence dans ses éléments constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées. 70 03199 s 2029711 REVENDICATIONS 1 - Système de support élastique pour un véhicule, du type comportant un dispositif de suspension pneumatique et un ensemble de ressorts à boudins montés en série et servant à suspendre ,1a caisse ^ d'une voiture sur un châssis supporté par les roues, caractérisé en ce que le dispositif de suspension pneumatique comprend ion réservoir pneumatique formé par des éléments de la caisse de la voiture, un siègç/flottant de ressort, de forme concave, reliant le dispositif de suspension pneumatique et l'ensemble des ressorts'à boudins,-siTarcfc -jO disposé dans le réservoir, une bague de forme annulaire en matière élastomère formant un joint étanche entre la paroi latérale du réservoir et la paroi latérale du siège de ressort et exerçant une retenue horizontale entre eux. 2 - Système de support élastique pour un véhicule suivant la revendication î, caractérisé en ce que la bague de forme annulaire forme un joint à peu près souple permettant à la caisse de la voiture de se déplacer verticalement et forme également un joint à peu près rigide s'opposant aux mouvements de la caisse de la voiture dans des directions latérales. 20 3 - Système de support élastique pour un véhicule suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le réservoir comprend un élément concave supérieur fixé à la caisse de la voiture et qui est disposé concentriquement par rapport au siège des ressorts. 4 - Système de support élastique pour un véhicule suivant la 2Çj revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un conduit souple reliant le réservoir du dispositif de suspension pneumatique à un second réservoir. 5 - Système de support élastique pour un véhicule suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit second réservoir se 20 trouve dans une traverse de la caisse. 6 - Système de support élastique pour un véhicule suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'ensemble des ressorts à boudins s'appuie dans un support de ressorts inférieur de forme concave fixé à la traverse de la caisse du châssis qui est supporté 35 par les roues.