Brevet FR2383055A1 — publié le 19781006

Cette invention a pour objets des perfectionnements substantiels introduits dans la technique des bogies à trois essieux et plus particulierement de tels bogies dont les éléments constitutifs comportent deux demi-ossatures principales et une traverse médiane de pivotement en forme de H. Le but essentiel de ces perfectionnements est de réaliser une ossature mécano-soudée isostatique articulée en vue d'assurer une égale répartition de la charge sur les trois essieux. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait que la liaison entre lesdites demi-ossatures et ladite traverse en H est assurée par des éléments combinés "axes et rotules" assurant deux fonctions bien distinctes 10 - liaison à écartement constant des demi-ossatures avec possibilité de rotation dans le plan vertical; 20 - effet de rotulation obviant à l'introduction de contraintes de torsion dans les bras du H et réduisant la rigidité torsionelle du bogie en vue de négociations aisées des gauches de la voie. Les rotules de ces éléments sont garnies de bronze bimétal Tokat 50 de la firme Kugler-Genève. Lesdites demi-ossatures sont connectées aux extrémités intérieures de leur longeron par les guides de boite formant appui pour les ressorts de suspension de l'essieu central. Cette liaison est assurez pour chaque longeron, d'une part, par une articulation fixe reprenant à la fois les sollicitations verticales dues à la charge et les sollicitations horizontales longitudinales - freinage de l'essieu médian, actions longitudinales d'une demi-ossature sur l'autre et, d'autre part, par une articulation libre avec dispositif à coussinet reprenant uniquement des actions verticales et évitant le blocage longitu ainal du bogie dans ses mouvements dBarticulation principalement à la négociation des rampes et gauches de la voie.Ces demi-ossa- tures exécutées à l'aide dXelements soudés présentent substan Wiellement une section en U dont une branche latérale forme élé- ment femelle, 1'autre branche latérale formant élément mâle. Les deux demi-ossatures se compénètrent mutuellement. On réalise ainsi une ossature mécano-soudée isostatique articulée dont les artXculations au niveau des longerons des demiossatures sont, comme dit précédemment, disposées de façon à assurer une égale répartition de la charge sur les trois essieux. En résumé, donc, les perfectionnements selon l'invention sont essentiellement caractérisés en ce que le bogie consiste substantiellement en la combinaison d'un ch ssis constituE par deux demi-ossatures principales et une traverse médiane de~pivote- ment, en H, laquelle est reliée auxdites demi-ossatures par des axes rotules combinés. Cette condition peut être remplie sous des formes variables au prorata des applications en cause et dépendant, en principal, des conformations et dimensions et de la nature des véhicules appliquant les perfectionnements objets de l'invention. C'est donc à simple titre d'exemple, non limitatif; qu'une réalisation est decrite ci-apres en se référant aux dessins annexé dans lesquels la figure 1 représente une vue en plan d'un bogie à trois essieux conformes à l'invention; la figure 2 représente une vue latérale en direction de la flèche F2 de la figure 1; la figure 3 représente une vue dfabout en direction de la flèche F3 de la figure -1; la figure 4 représente une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 2; la figure 5 représente1 à échelle agrandie, une coupe selon la ligne V-V de lafigure 1;; les figures 6, 7 et 8 représentent, respectivement, une coupe selon les lignes Vi-VI, VII-VII et VIlI-VIlI de la figure 5; la figure 9 représente, à échelle agrandie, une coupe selon la ligne IX-IX de la figure 1. Le bogie est constitué en principal, par la combinaison d'un châssis 1 et d'une traverse médiane de pivotement 2 portant une crapaudine 3. Ledit châssis 1 est constitué, en principal, par deux demi-ossatures 4-5, présentant, en plan, une forme gene- rale en , les branches 6-7 étant reliées lune à l'autre par des poutres ou traverses 8-9 auxquelles est suspendue la susdite traverse médiane de pivotement 2 au moyen de quatre articulations 10.Les traverses 8-3 slencastrent en s'épanouissant dans la zone neutre des branches des susdites demi-Ossatures Dans chacune de ces demi-ossatures 4-5, les tranches latérales 6-7 sont mutuellement emboîtées, formant ainsi les longerons du châssis 1. Dans ce but, lesdites branches latérales 6-7 présentent une section en forme de caisson, l'une formant élément femelle 6 et l'autre formant élément mâle 7, l'élément femelle présentant, à l'endroit de pénétration, une section droite en forme de U. Les extrémités libres des susdites branches 6-7 sont mutuellement connectées par les guides Il de boites 12 formant appui de ressort de la suspension 13 de l'essieu central 14. Cette morphologie particulière du châssis 1 du bogie et sa cinématique complètement libre autour des rotules 10 répartissent d'une manière égale la charge sur les trois essieux 14-15-16 en évitant ainsi les torsions principales dans les éléments d'ossature. L'ensemble repose suer les boites d'essieux à plateau 17 par I'intermédiaire de groupes de ressorts hélicoidaux 18 à deux étages de flexibilité, avec un dispositif d'amortissement par friction variant avec la charge. Le couple de frottement antilacet est assuré par des lisoirs 19-20. En plus des susdits éléments principaux, les demi-ossatures 4-5 sont complétées par des longeronnets 21-22, tous deux en profil U, recevant les points d'attache du frein. Les traverses porteuses 8-9 et de tête 23-24 sont surbaissées dans leur partie centrale pour la négociation du bogie sous-des wagons équipés d'un attelage automatique connu en soi. La traverse de pivotement 2 en forme de H présente une structure composée essentiellement de deux poutres longitudinales en caisson, respectivement 25-26, avec cage à rotule 10 aux quatre extrémités, reliées par une poutre composée ouverte 27 permettant d'embrasser l'essieu médian 14 et de recevoir la crapaudine inférieure de pivotement 3. L'avantage de ladite traverse en forme de H est d'écarter les effets de torsion. Les lisoirs 19-20 étant situés dans l'axe des poutres longitudinales 25-26, il en résulte des sollicitations principales de flexion. De plus, cette poutre de pivotement est librement suspendue aux traverses porteuses 8-9 au moyen d'axes horizontaux 28 avec rotules sphériques 29 garnies de bronze bimétal Tokat 50 de la firme Kugler. Dans les pièces de liaison des demi-ossatures 4-5, la liaison est assurée par des pièces spéciales d'appui 30 à articulations fixes et articulations mobiles, comme définies ci-avant de ressort de suspension 18 et de guidage de boites en acier moulé 17. La forme particulière de ces pièces monobloc transmet les actions de l'essieu central 14 aux extrémités des branches des demi-ossatures 4-5 en formant une charnière. Les articulations 31-32 et les jeux appliqués 33-34 sont déterminés pour permettre au bogie de répondre aux conditions de circulation, par exemple en rayon de courbe de l'ordre de 75 m, et d'aborder des pentes de l'ordre de 35 O/oo. Pour assurer le pivotement, on dispose de la crapaudine inférieure 3,~1aquelle est soudée à ladite traverse de pivotement 2, en forme de H, d'une crapaudine supérieure en acier avec patte de fixation et d'un pivot de bogie avec rotule et rondelle élastique. Les lisoirs élastiques 19-20 situés sur la traverse médiane 2 en H, assurent, par leur contact permanents un freinage du mouvement de lacet en créant un couple de frottement constant, augmentant ainsi encore le facteur de stabilité La face de friction du lisoir 19-20 est garnie d'un intercalaire enmatériau élastique; la combinaison de la tension des ressorts 13-18 et du coefficient de frottement de l'intercalaire conduit à un couple de frottement optimal tant a vide quten charge. Suivant les désiderata des utilisateurs, le bogie peut être équipé de lisoirs non élastiques et ce, dans des conditions satisfaisantes de fonctionnement. Le bogie est équipé d'une timonerie de frein 35 agissant sur toutes les roues chaque roue étant freinée diamétralement par deux semelles simples et d'un réglage manuel différentiel prévu au droit de l'essieu, côté point fixe, afin de limiter les déplace- ments angulaires du balancier d'attaque du bogie. Il va de soi évidemment que le bogie est complété par tous éléments traditionnellement connus dans la technique des bogies à trois essieux. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS. 1.- Perfectionnements aux bogies à trois essieux, du type comportant un châssis exécuté en éléments soudés ainsi qu T une traverse en H, caractérisés en ce que le bogie consiste substantiellement en la combinaison d'un châssis constitue par deux demiossatures principales et une traverse médiane de pivotement, en H, laquelle est reliée auxdites demi-ossatures par des liaisons, axes et rotules combinés. 2.- Perfectionnements selon la revendication 1, carac térisés en ce que lesdites demi-ossatures sont connectées aux extrémités libres de leurs branches par des guides de boite formant appui pour les ressorts de suspension de l'essieu central avec dispositif à coussinet d'un côté, dans le but d'éviter le blocage longitudinal. Les logements d'articulations sont conçus pour permettre un libre déplacement vertical d'un essieu par rapport aux deux autres. 3.- Perfectionnements selon l'une quelconque des revendications l et 2 caractérisés en ce que les deux demi-ossatures exécutées à l'aide d'élements soudés présentent, en plan, substantiellement une forme en U dont une branche latérale forme élément femelle, l'autre branche latérale formant élément mâle. 4.- Perfectionnements selon la revendication 3, carac téris6s en ce que les deux demi-ossatures se compénètrent mutuellement. 5.- Perfectionnements selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisés en ce que les branches des deux demiossatures présentent une section droite en forme de caisson. 6.- Perfectionnements selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que l'on réalise une ossature mécano-soudée isostatique articulée, dont les articulations au niveau des longerons des demi-ossatures sont disposées de façon à assurer une égale répartition de la charge sur les trois essieux. 7.- Perfectionnements selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisés en ce qu'à l'endroit de pénétration des bouts libres des branches des deux demi-ossatures, chaque branche femelle présente une section droite en forme de U renversé.