Brevet FR2224333A1 — publié le 19741031

La présente invention a pour objet un bogie comportant trois éléments assemblés. On connaît différents types de bogies pour véhicules ferroviaires, et no tablent un bogie constitué par trois eler.lents qui a trouvé une large diffusion et qui est particulièrement apprécié en raison de sa construction simple et en raison du fait qu'il peut rouler mène sur des rails défectueux. Les éléments essentiels constituant ce bogie sont deux éléments latéraux et une traverse mobile qui relie lesdits éléments latéraux par l'intermédiaire d'organes de suspension constitués généraleent par des ressorts hélico#daux. Le mode d'articulation qui donne aux éléments précités un degré élevé de liberté de déplacement relatif permet aux bogies de rouler en toute sécurité tout en suivant les irrégularités éventuelles de la voie ferrée Dans les bogies connus, les éléments latéraux et la traverse mobile sont fabriqués par moulage ou par assemblage de différentes pièces par soudure ou par des moyens analogues, et de ce fait le coût de ces bogies est relativement élevé, étant donné que malgré leur simplicité fondamentale, ils présentent des formes relativement compliquées aux points de jonction entre les différents éléments constitutifs. A ce sujet, on peut citer comme exemple le fait que les extrémités de la traverse mobile traversent les éléments lateraux-d'un bogie de ce genre, ce qui oblige de prévoir des logements convenables pour les ressorts qui doivent assurer la répartition de la charge déterminée par le poids du bogie et agissant entre la traverse mobile et les éléments latéraux. Un autre problème de complexité de la construction des bogies connus se pose à propos de la zone de support de la crapaudine alignée sur l'axe médian de la traverse. La présente invention a pour but de créer un bogie du type défini ci-dessus, dont la construction est plus simple et par conséquent plus économique que celle des bogies connus. Le bogie faisant l'objet de la présente invention comporte une traverse prenant appui isostatiquement et élastiquement, par l'intermédiaire de plusieurs ressorts, sur deux éléments latéraux, et il est caractérisé en ce que ladite traverse ainsi que lesdits éléments latéraux sont constitués par des pièces en tôle façonnées par découpage au chalumeau oxhydrique ou analogue. Dans un mode de réalisation, les éléments latéraux précités comportent chacun une ouverture centrale sur le bord inférieur de laquelle repose le fond d'une boîte à ressorts, l'agencement étant tel que chacune des extrémités de ladite traverse prenne appui sur les ressorts associés. Selon une autre particularité de l'invention, la crapaudine assurant la liaison entre le bogie et le châssis du véhicule associé est constituée par une plaque appelée à prendre appui sur la zone centrale de ladite traverse, le positionnement relatif de la crapaudine et de ladite traverse dans un plan horizontal étant assuré par des dents prévues sur un des deux éléments inté- ressés et coopérant avec des entailles correspondantes ménagées dans l'élément associé. Avantageusement, la traverse est constituée par deux éléments en tôle disposés parallèlement côte a côte et présentant des profils identiques, ces éléments étant façonnés par découpage au chalumeau oxhydrique ou analogue, et liés rigidement l'un à l'autre au moyen d'éléments d'espacement disposes aux parties terminales de ladite traverse. Dans un mode de réalisation, lesdits éléments d'espacement font saillie au-dessus de la surface supérieure de la traverse, dans la zone des extrémités de celle-ci, et ils définissent un logement profile en U dans le plan de la traverse, ce logement étant délimité en direction longitudinale du bogie par les faces internes des deux éléments précités constituant ladite traverse. Dans une variante avantageuse, le bord supérieur du logement défini dans la zone centrale de chacun des éléments latéraux comporte une dent appelée à s'engager dans le logement profilé en U défini par les deux éléments constitutifs de la traverse et par les éléments d'espacement qui réunissent lesdits deux éléments constitutifs. Selon une autre variante, la plaque de base de la boîte à ressorts comporte sur sa face inférieure deux bandes de tôles verticales s'étendant en direction longitudinale et capables de venir s'appliquer sur les faces verticales de l'élément latéral, dans la zone du bord inférieur de l'ouverture ménagée dans la zone centrale de chacun desdits éléments latéraux. Dans un autre mode de réalisation, au moins une des bandes de tôle precitees est découpée de manière à présenter une configuration en U, afin de correspondre à la face latérale des bords verticaux de l'ouverture centrale me- nagée dans chacun desdits éléments latéraux. Dans une variante particulière, la plaque de base précitée de la boîte à ressorts est munie, dans la zone de sa périphérie, de bords définissant le logement dans lequel sont places les ressorts. De préférence, au moins un de ces bords est constitue par une pièce rapportée fixée au moyen de vis, boulons ou éléments de liaison démontables analogues, ce. qui permet de placer les ressorts dans la boîte après la mise en place de cette dernière, les autres bords étant de préférence fixés sur la boîte à ressorts par soudage. Dans un mode de réalisation avantageux, la crapaudine est constituée par une plaque de tôle munie de dents diamétralement opposées et appelées à s'en; gager dans l'espace défini entre les deux éléments constitutifs de la traverse, afin de positionner l'une par rapport à l'autre la crapaudine et la traverse, dans la direction longitudinale du bogie. Dans une autre variante avantageuse, la traverse comporte à sa partie su périeure des dents faisant saillie vers le haut et appelées à s'engager sur les bords de la crapaudine afin de définir la position transversale de cette dernière par rapport à ladite traverse, D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante et des figures jointes, données dans un but illustratif et non limitatif. La figure 1 est une vue latérale du bogie selon la présente invention La figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue latérale d'un élément latéral du bogie à plus petite échelle, cette dernière étant conservée pour les figures suivantes La figure 4 est une vue prise dans le plan IV-IV indiqué sur la figure 3. La figure Smontre la traverse en perspective. Les figures 6 et 7 sont des vues prises, respectivement, selon les flèches VI-VI et Vil-Vil de la figure 5. Les figures 8 et 9 montrent, respectivement, en perspective et en profil, la boîte à ressorts du bogie. Les figures 10 et 11 sont, respectivement, une vue en plan et une coupe transversale de la partie formant crapaudine et destinée à reposer sur la traverse. Les figures 12 et 13 sont, respectivement, des vues en plan et en profil représentant un étrier appelé à retenir les essieux dans les éléments latéraux, au cas où le bogie serait soulevé par rapport à la voie ferrée, et la figure 14 représente le pivot associe à cet étrier. Ainsi qu'il ressort des figures, le bogie est constitué par deux éléments latéraux 1 et une traverse mobile 2 disposée transversalement de manière à relier lesdits éléments latéraux, ainsi que par deux essieux complets 3. Dans la présente description, on entend par le terme "essieu complet" l'ensemble constitué par un axe et des roues montées sur celui-ci. L'élément latéral 1 présente une épaisseur uniforme et définit une fenêtre centrale 10, ainsi que deux logements latéraux 11. Les parties terminales 12 de la traverse s'engagent dans les fenêtres centrales 10, cependant que les logements latéraux Il sont appelés à recevoir des boites d'essieu 4 dans dans lesquelles sont montes à rotation les extrémités des essieux complets intéressés. La traverse mobile 2 est constituée par deux demi-traverses 2' et 2" présentant une épaisseur uniforme; ces deux demi-traverses sont reliées, dans la zone de leurs extrémités, par des éléments d'espacement 5. Sur la traverse mobile 2 est monte d'une manière amovible une crapaudine 6 qui, lorsque le bogie est entièrement assemblé, constitue le support axial d'un pivot associé au châssis intéressé. L'ensemble de pivot et de crapaudine permet un mouvement de rotation relatif entre ledit châssis et le bogie autour de l'axe vertical dudit ensemble. La crapaudine 6 comporte des dents 6' diamétralement opposées qui sont appelées à venir se loger dans l'espace défini entre les deux demi-traverses parallèles 2' et 2"; cet espace est défini entre des saillies ou protubérances 20 prévues sur la face supérieure de la traverse 2. Grâce à cet agencement, la crapaudine 6 prend librement appui sur la traverse 2 et sa position horizontale est définie, en direction longitudinale, par les dents 6' et par les faces internes des protubérances 20, et en direction transversale par les dents 20 et par les cotés de la crapaudine 6 portant les dents 6'. Les charges agissant sur le châssis sont transmises par l'ensemble constitué par le pivot précité et la crapaudine à la traverse mobile 2 qui les transmet, à son tour, aux éléments latéraux 1 par l'intermédiaire des organes de suspension constitués par les ressorts 7 qui sont logés dans la boite à ressorts 8. La boîte à ressorts 8 définit pour l'ensemble des ressorts intéressés une base d'appui plus grande que celle qui pourrait être définie par le seul élément latéral 1 intéressé, compte tenu de l'épaisseur relativement réduite de celui-ci. La boîte à ressorts 8 est placée dans le logement défini par la fenêtre centrale 10 de l'élément latéral, et elle est montée sur cet élément latéral de manière amovible, par encastrement.Le côte inférieur 13 de la fenêtre 10, sur lequel repose la base plane 14 de la boîte à ressorts 8 comporte une partie médiane surbaissée. La boîte 8 ne prend donc appui que sur une zone restreinte des éléments latéraux, et les forces de flexion agissant sur ladite partie médiane sont réduites, cette dernière n'étant pas directement chargée. Sur son côté supérieur, la fenêtre comporte un mentonnet 15 aligne sur l'axe médian de la fenêtre. Ce mentonnet 15 est appelé à se placer dans un logement défini à l'extrémité de la traverse 2, et dont les côtés sont cons titués par les faces internes des deux demi-traverses 2' et 2", ainsi que par les faces opposées des éléments d'espacement 5. Dans le bogie assemblé, le mentonnet 15 de l'élément latéral 2 s'engage dans le logement 16 défini dans la traverse; grâce à cet agencement, on obtient la liaison désirée entre les deux éléments,- liaison qui présente une stabilité suffisante tout en offrant aux éléments intéressés la liberté de mouvement désirée. Ainsi qu'il ressort de la figure 2, les éléments d'espacement sont agences de manière à définir dans le plan de la traverse elle-même un évidement en U 16 dans lequel est monté l'élément latéral 1, et, plus particulièrement, la dent 15 qui est, de ce fait, guidée d'une manière efficace tant en direction longitudinale qu'en direction transversale, ce guidage se faisant toutefois avec un certain jeu qui permet certains déplacements relatifs entre la traverse et les éléments latéraux. Des étriers d'arrêt 9 sont montés sur les protubérances des éléments la téraux. Ces étriers sont constitués par des pièces en fer plat façonnées par pliage de manière à former trois côtés d'un rectangle dont le quatrième côté est constitue par un pivot 17. La pièce en fer plat et le pivot précités s'engagent dansdes rainures correspondantes 18, 19 définies par les protubé- rances et s'étendant sur toute l'épaisseur de l'élément latéral intéressé. Les étriers 9 sont agences et disposés de façon telle que lors d'un soulè- vement du bogie au-dessus de la voie ferrée, soulèvement qui peut être rendu nécessaire par des travaux d'entretien ou analogues , l'ensemble des boîtes d'essieu et l'essieu soit soulevé en même temps que lesdits éléments latéraux. Les boites à ressorts 8 sont représentées en détail sur les figures 2, 8 et 9. Ainsi qu'on l'a mentionné plus haut, la plaque inférieure 8' de la boîte à ressorts prend appui, en position horizontale, sur le bord inférieur 13 du logement 10. La mise en place de la plaque 8' est réalisée compte tenu des déplacements parallèles à l'axe de la traverse au moyen de deux bandes de tôles 30 et 31 soudées sur le côté inférieur de la pl#aque 8' et définissant entre elles la surface d'appui 14 entre la plaque 8' et l'élément latéral. La plaque 30 présente une configuration en U, et ses branches 30' et 31' qui s'étendent verticalement coopèrent avec les côtés verticaux des ouvertures ou fenêtres 10. Le logement appelé à renfermer les ressorts est défini par des parois verticales 32 et 33 disposées, respectivement, en position longitudinale et en position transversale par rapport à la direction de marche du bogie. L'assujettissement dans la direction longitudinale des plaques 8 est assure par les plaques 33 qui coopèrent, avec un jeu convenable, avec les bords verticaux de l'ouverture 10. Les trois éléments constituant l'ensemble du bogie sont formés de plaques de tôle façonnées par découpage au chalumeau oxhydrique ou analogue; l'epais- seur de ces plaques est relativement grande, par exemple de 100 a 200 mm. Les opérations de façonnage de ces éléments ne provoquent pas de modifications notables des caractéristiques du matériau, ces caractéristiques restant, par conséquent, celles des tôles d'origine, telles que garanties par le fournisseur. On comprendra que les éléments constitutifs du bogie présentent par consequent des caractéristiques analogues à celles de pièces forgées, donc des caractéristiques nettement supérieures à celles que présenteraient des pièces moulées analogues. A plus forte raison, les caractéristiques desdits éléments du bogie selon l'invention sont supérieures à celles des éléments réalisés par soudage, car ces derniers sont désavantageux du fait qu'ils présentent des tensions résiduelles, et souvent des défectuosités plus ou moins importantes des cordons de soudure, selon l'habileté et la compétence du personnel chargé d'effectuer les opérations de soudage. Bien que son poids soit relativement élevé, le bogie selon la présente invention présente des avantages économiques par rapport aux bogies connus réalisés par soudure et nécessitant par conséquent un grand nombre d'heures de main-d'oeuvre ainsi que l'utilisation d'un appareillage spécial (pour la réalisation des étriers et pour la mise en place) et de machines spéciales (presses pour la mise en forme par pliage). Les machines de découpage au chalumeau oxhydrique ou analogue sont auto matisées dans une large mesure. Un seul opérateur suffit pour les faire fonctionner, cependant que des moyens externes sont utilisés pour l'amenée et l'évacuation des pièces à façonner. Par rapport aux bogies constitués par des pièces moulées, il est évident que la solution proposée par la présente invention est particulièrement avantageuse, lorsqu'il s'agit d'une fabrication en petite série, étant donné que, dans ce cas, le coût de la préparation du modèle de chaque élément de bogie a une incidence considérable sur le coût total du bogie fini. On doit noter aussi que l'élimination des opérations de soudage constitue une amélioration considérable des conditions de travail, en ce qui concerne l'effort physique à fournir par le personnel et en ce qui concerne l'hygiène et l'environnement. Bien entendu, on peut également réaliser des bogies dont seuls les éléments latéraux sont constitués par des pièces de tôle façonnées par découpage au chalumeau oxhydrique ou analogue cependant que les autres éléments du bogie sont réalisés par les procédés classiques. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés. Elle est susceptible de nombreuses-modifications et variantes, accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Bogie constitué essentiellement par trois éléments comportant une traverse prenant appui isostatiquement et élastiquement, par l'intermédiaire de plusieurs ressorts, sur deux éléments latéraux, caractérisé en ce que ladite traverse ainsi que lesdits éléments latéraux sont constitués par des pièces en tôle façonnées par découpage au chalumeau oxyhydrique ou analogue. 2.- Bogie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments latéraux précités comportent chacun une ouverture centrale sur le bord inferieur de laquelle repose le fond d'une boîte à ressorts, l'agencement étant tel que chacune des extrémités de ladite traverse prenne appui sur les ressorts associés. 3.- Bogie selon la revendication 1, caractérisé en ce que la crapaudine assurant la liais#on entre lé bogie et le châssis du véhicule associé est constitube par une plaque appelée à prendre appui sur la zone centrale de ladite traverse, le positionnement relatif de la crapaudine et de ladite traverse dans un plan horizontal étant assure par des dents prévues sur un des éléments intéressés et coopérant avec des entailles correspondantes ménagées dans l'é lement associé. 4.- Bogie selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la traverse est constituée par deux éléments en tole disposés pa rallelement côte à cote et présentant des profils identiques, ces éléments étant façonnés par découpage au chalumeau oxhydrique ou analogue, et liés rigidement l'un à autre par l'intermédiaire d'éléments d'espacement disposés aux parties terminales de ladite traverse. 5.- Bogie selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits éléments d'espacement font saillie au-dessus de la surface supérieure de la traverse, dans la zone des extrémités de celle-ci, et en ce qu'ils définissent un logement profilé en U dans le plan de la traverse, ce logement étant délimité en direction longitudinale du bogie par les faces internes des deux élements précités constituant ladite traverse. 6.- Bogie selon l'une quelconque des revendications 1 a 5, caractérisé en ce que le bord supérieur du logement défini dans la zone centrale de chacun des éléments latéraux comporte une dent appelée à s'engager dans le logement profilé en U défini par les deux éléments constitutifs de la traverse et par les éléments d'espacement qui réunissent lesdits deux elements constitutifs. 7.- Bogie selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la plaque de base de la boîte à ressorts comporte sur sa face infé rieure deux bandes de tôles verticales s'étendant en direction longitudinale et capables de venir s'appliquer sur les faces verticales de l'élément latéral, dans la zone du bord inférieur de l'ouverture ménagée dans la zone centrale de chacun desdits éléments latéraux. 8.- Bogie selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins une des bandes de tôle précitées est découpée de manière à présenter une configuration en U, afin de correspondre à la face latérale des bords verticaux de l'ouverture centrale ménagée dans chacun desdits éléments latéraux. 9.- Bogie selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la plaque de base précitée de la boîte à ressorts est munie, dans la zone de sa périphérie, de bords définissant le logement dans lequel sont placés les ressorts, au moins un de ces bords étant constitué de préférence par une pièce rapportée fixée au moyen de vis, boulons ou éléments de liaison#démonta- bles analogues, de manière à permettre de placer les ressorts dans le boîte après la mise en place de cette dernière, les autres bords étant de préférence fixés, sur la boîte à ressorts par soudage. 10g- Bogie selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la crapaudine est constituée par une plaque de tôle munie de dents dia métralement opposées et appelées a s'engager dans l'espace défini entre les deux éléments constitutifs de la traverse, afin de définir la position relative de la crapaudine et de la traverse dans la direction longitudinale du bogie. 11.- Bogie selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la traverse comporte à sa partie supérieure des dents faisant saillie vers le haut et appelées à s'engager sur les bords de la crapaudine afin de définir la position transversale de cette dernière par rapport à ladite traverse.