Brevet FR2276972A1 — publié le 19760130

La présente invention concerne un dispositif de liaison de la caisse d'un véhicule ferroviaire avec ses bogies. Elle stap- plique plus particulièrement, à titre d'esemple, à des wagons à deux bogies destinés à circuler sur des voies d'entretien difficile, présentant généralement des courbes de faible rayon et des gauches importants. Les systèmes classiques d'appui d'une caisse de wagon sur un bogie porteur comportent généralement une surface plane d'appui pivotant central, ou une crapaudine hémisphérique centrale,ïparOmPstés appuis latéraux glissants. Ces dispositifs engendrent des frottements importants qui empochent une inscription aisée dans des courbes de faible rayon . Il en résulte des efforts latéraux anormaux sur la voie et une usure du bandage et du boudin des roues obligeant à de fréquentes opérations de reprofilage. En outre, lors du passage des wagons sur des parties de voies gauches, par exemple aux ex trémités de parties en dévers ou par suite d'affaissements I-ocaux de la voie, les frottements importants du pivot entraient le déchargement de certaines roues et par là des risques de déraillement. La présente invention remédie à ces inconvénients par une liaison de la caisse avec ses bogies porteurs assurant un pivotement avec un minimum de frottement et un passage sur gauches sans décharge notable des roues. L'invention s' applique b un véhicule ferroviaire destiné à reposer sur des bogies munis d'une traverse avec pivot central. Selon l'invention la liaison caisse-bogie est constituée par - un palonnier transversal articulé sur le pivot de bogie, - des moyens pour appliquer le poids de la caisse aux extrémités du palonnier, - des blocs élastiques, déformables transversalement, interposés entre chaque extrémité du palonnier et la traverse de pivot du bogie, et présentant une flexibilité verticale déterminée de fa çon à ce que sous charge le palonnier ne transmette au pivot de bogie qu'un effort vertical très réduit. Selon une forme particulière de l'invention l'appui de la caisse sur chaque extrémité du palonnier est réalisé au moyen d'un support intermédiaire avec appui plan de la caisse sur le support et appui par une surface cylindrique du support sur le palonnier. Selon une autre forme particulibre de réalisation, l'appui de la caisse sur chaque extrémité du palonnier est réalisé au soyez d'un support avec appui plan de la caisse sur le support et eO par une équerre basculante articulée sur le support, autour d'un axe parallèle à I'axe de la caisse, une des branches de l'équerre prenant un appui cylindrique sur ltextrémité du palonnier, l'autre branche étant reliée à la branche homologue de l'autre cAté du palonnier par un tirant articulé à chacune de ses extrémités. T'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à des modes de réalisation particuliers donnés à titre d'exemple et représentés par les dessins annexés. La figure 1 représente un châssis ferroviaire et son bogie porteur, en coupe transversale partielle par l'axe du pivot de bogie, selon I-I de la figure 2o La figure 2 est une vue en plan, et partiellement en coupe, selon II-II de la figure 1. La figure 3 est une coupe selon III-III de la figure 2. La figure 4 est une vue homologue à celle de la figure 1, montrant une autre forme de réalisation de l'invention. En se référant tout d'abord aux figures 1, 2 et 3, le bogie porteur de type usuel est représenté de façon simplifiée par sa traverse de pivot 1, reposant par des appuis élastiques 2 sur les longerons latéraux 3, prenant eux-mtmes appui de façon connue sur les boites d'essieux. Pour une plus grande clareté du dessin, la traverse 1, les bottiers élastiques 2, et les longerons 5 n'ont pas été représentés en coupe réelle, mais simplement en silhouette. le pivot 5 est solidalre de la traverse 1. Le palonnier 6 est articulé sur une premibre portée 7 du pivot 5, avec interposition d'une bague plastique synthétique 8 permettant un travail sans lubrification. Les surfaces annulaires en regard, du palonnier 6 et de la base du pivot, sont également garnies de plaques annulaires de glissement 9 et 10 en matiere plastique synthétique. Le palonnier 6 est maintenu prisonnier sur le pivot par la pièce d'appui 12, elle-même articulée sur une autre portée du pivot, et maintenue par l'écrou 13. La pièce d'appui 12 est utilisée pour constituer les points fixes des suspentes de timonerie de frein, qui n'ont pas été représentées sur la figure car elles peuvent dtre de tout type usuellement connu.La pièce 12 est positionnée angulairement par la goupille de cisaillement 14 formant pièce de sécurité. La traverse 16 de la' caisse repose sur les parties planes supérieures de deux pièces d'appui 17 en forme générale de chape. À sa partie inférieure la chape 17 supporte l'axe 19 autour duquel e.. est articulée une équerre 20. L'une des branches de l'équerre forme un bec fourchu 21 qui prend appui sur l'extrémité du palonnier 6 par l'intermédiaire d'une pièce dtusure 22 ; on notera que la surface d'appui est légèrement cylindrique pour faciliter un léger roulement du bec 21 sur la pièce 22. L'autre branche 24 de l'équerre 20 sert d'appui roulant cylindrique à une traverse 25, et les deux traverses 25 se faisant face sont reliées par deux tirants 26. les équerres basculantes 20, reliées par les tirants 26, se comportent ainsi en parallèlogrammes déformables par roulement des surfaces cylindriques. Enfin, les extrémités du palonnier 6 reposent sur la traverse de pivot 1 par des blocs d'appui élastiques 30 constitués par des sandwichs caoutchouc acier. Lorsque le bogie est déchargé de sa caisse, les blocs 30 sont maintenus en légère compression par la bague 12 du pivot qui empêche la libre remontée du palonnier 6. Par contre, lorsque le bogie est en charge, comme représenté sur la figure, la flexibilité des blocs élastiques 30 est déterminée de telle sorte que leur écrasement sous la charge de la caisse fasse apparat tre un jeu supérieur entre le palonnier 6 et la pièce 12, sans tou tefois annuler le jeu inférieur entre les bagues de glissement 9 et 10.Ainsi, en charge normale comme représenté sur la figure, le palonnier 6 est librement articulé sur le pivot 5, sans transmettre de charge verticale, puisque la charge de la caisse est directement transmise à la traverse de bogie 1 par les chapes 17, les équerres 20, les extrémités du palonnier 6 et les blocs élastiques 30. Bien entendu, en cas de surcharge, le jeu entre 9 et 10 peut arriver à stannuler, mais la charge transmise par le palonnier 6 au pivot 5 reste extrêmement réduite. On voit donc que lors dtun passage en courbe, la rotation relative du bogie par rapport à la caisse du wagon s'effectue sans frottement direct, le seul couple antagoniste servant au rappel du bogie en sortie de courbe résultant de la flexibilité transversale des blocs élastiques 30. On voit également que lors du passage d'un wagon dans une portion de voie gauche, la déformation en parallèlogramme des équerres 20 permet au bogie d'absorber les inégalités de la voie sans transmettre d'effort de torsion notable à la plateforme du wagon. La limitation des oscillations relatives transversales entre la caisse et le bogie, habituellement assurée par les patins glissoirs et les appuis latéraux des châssis sur les bogies, est ici assurée e. e/o.. par la butée de la branche supérieure 24 de ltéquerre 20 sur la partie supérieure de la chape 17, lorsque le jeu 32 stannule par suite d'une forte oscillation transversale. La liaison caisse-bogie destinée à assurer la transmission des efforts de traction ou de freinage est ici obtenue par de simples glissières 35, solidaires du châssis de la caisse, et engagées dans des encoches 36 de la chape 17. On pourra observer que le dispositif de liaison caissebogie qui vient prêtre décrit permet non seulement d'assurer les fonctions de pivotement, gauchissement, et entrainement caisse-bogie,-mais il permet également d'inclure sur le bogie lui-même tous les organes de pivotement et de guidage, le châssis du wagon ne portant que des glissières d'entrainement des bogies. Ceci facilite l'interchangeabilité des bogies, et leur polyvalence, puisque l'on peut ainsi utiliser les mêmes bogies pour différents types de chas- sis spécialement adaptés à des fonctions particulières.En service les glissières 35, assurant la transmission des efforts de traction et de freinage, portent des crochets éclipsables 38 utilisés pour solidariser les bogies à la caisse lors d'éventuels relevages, à la suite par exemple- d'un déraillement. On se référera maintenant à la figure 4 qui représente une version simplifiée du dispositif précédemment décrit. On retrouve ici les éléments essentiels de la liaison caisse-bogie, et en particulier le palonnier 6 articulé librement sur le pivot 5 du bogie, et la transmission directe du poids de la caisse à la traverse de pivot 1, par l'intermédiaire dtun support, de l'extrémité des palonniers 6 et par des blocs élastiques 30, et sans passer par le pivot 5. Ici cependant l'appui de la caisse sur le palonnier 6 est fait directement par deux supports intermédiaires 40 qui présentent chacun une face supérieure plane sur laquelle repose la traverse 16 du châssis de wagon, et qui reposent chacun directement par un bec 41 sur la semelle atusure 22 directement associée aux extrémités du palonnier 6.Le bec 41 présente une surface de contact cylindrique permettant un léger roulement sur la semelle 22. Ici les fonctions de pivotement et de transmission des efforts de traction et de freinage sont réalisées dans les mêmes conditions que dans le dispositif des figures 1, 2 et 7 > ; seules les possibilités de gauchissement relatifs du bogie par rapport à la caisse sont ici beaucoup plus limitées. Ce type de liaison cais se-bogie, selon figure 4, pourra être utilisé en association avec o.. /. . une liaison autorisant un gauchissement plus important comme sur la figure 1, lorsque les gauches de voies ne dépasseront pas environ 3mm/m. Pour des gauches de voies de 3 à 6mm/m, on utilisera de préférence pour chaque bogie une liaison du type représenté par les figures 1 à 3. Bien entendu, l'invention n1 est pas strictement limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits à titre d'esemple, mais elle couvre également les réalisations qui n1 en différeraient que par des détails, par des variantes d'exécution, ou par l'utilisation de moyens équivalents. C'est ainsi que dans le type de liaison représenté par les figures 1 à 3, les tirants 26 de liaison entre les équerres 20 pourraient également être simplement articulés sur les bras de ces équerres. REVENDICAUIOiNS 1.- Dispositif de liaison caisse-bogie pour un véhicule ferroviaire destiné à reposer sur des bogies munis d'une-traverse avec pivot central, caractérisé par le fait qu'il est constitué par: - un palonnier transversal articulé sur le pivot de bogie, - des moyens pour appliquer le poids de la caisse aux extrémités du palonnier, - des blocs élastiques, déformables transversalement, interposés entre chaque extrémité du palonnier et la traverse du pivot de bogie, et présentant une flexibilité verticale déterminée de fa çon à ce que sous charge le palonnier ne transmette au pivot de bogie qu'un effort vertical très réduit. 2.- Dispositif de liaison caisse-bogie selon revendication 1, caractérisé par le fait que l'appui de la caisse sur chaque extrémité du palonnier est réalisé au moyen d'un support intermédiaire avec appui plan de la caisse sur le support, et appui par une surface cylindrique du support sur le palonnier. 3.- Dispositif de liaison caisse-bogie selon revendication 1, caractérisé par le fait que l'appui de la caisse sur chaque extrémité du palonnier est réalisé au moyen d'un support avec appui plan de la caisse sur le support et par une équerre basculante articulée sur le support autour d'un axe parallèle à l'aspe de la cais un se, une des branches de l' équerre prenant/appui cylindrique sur l'ex- trémité du palonnier, l'autre branche étant reliée à la branche homologue de 1' autre côté du palonnier par un tirant articulé à ses deux extrémités. 4.- Dispositif de liaison caisse-bogie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'articulation du palonnier sur le pivot de bogie est réalisée avec interposition d'une bague en matière plastique. 5.- Dispositif de liaison caisse-bogie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le palonnier est maintenu prisonnier sur le pivot par un écrou maintenant, à vide, les blocs élastiques sous une légère précontrainte. 6.- Dispositif de liaison caisse-bogie selon l'une quel- conque des revendications 3- à 5, caractérisé- par le fait que la oais- se comporte des glissières de transmission des efforts de traction et de freinage, engagées dans des rainures conjuguées des supports sur lesquels sont articulées les équerres basculantesv