Brevet FR2363469A1 — publié le 19780331

La présente invention concerne un bogie pour des voitures de chemin de fer destinées notamment au transport des voyageurs. On connaît des bogies de voitures de chemin de fer de conceptions différentes et tous ces bogies sont réalisés avec le souci de procurer une sécurité et un confort maximum aux voyageurs. Lorsque les voies sont en parfait état et répondent aux normes en vigueur et exigées par les sociétés exploitant un réseau, il est possible de se contenter des réalisations connues à ce jour. Mais ces bogies n'assurent plus la sécurité requise dans le cas de voies en mauvais état ou dont les tolérances, en ce qui concerne l'écartement des rails et la mise à niveau de ces derniers, s'écartent des normes exigées. Ces bogies connus présentent également l'inconvénient de masquer de stabilité sur des réseaux accidentés comportant de nombreuses courbes. En conséquence la présente invention a pour objet de créer un bogie pour voitures de chemin le --fer -qui remédie aux inconvénients cités ci-dessus et dont la conception permet la circulation sur des voies en mauvais état, qui procure un confort vertical et transversal et -une bonne souplesse tout en présentant une grande robustesse, une grande fiabilité en n'e-.- xigeant qu'un entretien très redüit. L'originalité du bogie suivant l'invention résine dans le fait de réunir-tous ces critères ce qui n'est le cas dans aucun des bogies existants et connus.Une série de dimensions permet la. réalisation de bo- gies pour voies métr ques de 1 ... et 1 067 et une autre celle de bogies pour voie normale de 1 435, les longerons de bogies étant identiques dans trous les cas. Conformément à la présente invention, ce problème a été résolu par un bogie qui est caraetérisé en ce que le châssis présente la forme d'un H dont les branches ou longerons reçoi- vent des suspensions primaires, en chevrons composés de plaques en métal et en matière élastique, logées dans les extré- mités en col de cygne, et en ce que la partie centrale comporte au moins un logement cylindrique pour une suspension secondaire, constituée par un élément sandwich composé de plaques en métal et en matière élastique à deux étages ou pneumatique et coiffé par une traverse de charge portant le pivot, le déplacement de cette traverse étant amorti dans ses mouvements verticaux et transversaux par des amortisseurs hydrauliques, et limité par des butées élastiques progressives. Le freinage du bogie peut être assuré par 8 ou 4 semelles de frein plus éventuellement par des disoues complmentaires. Aucun support transversal ne vient raidir le châssis, le bogie peut recevoir une génératrice électrique dite statodyne à l'intérieur du châssis entre la traverse de châssis et l'es- sieu. Une forme de réalisation de l'objet suivant l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés et diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. La fig. 7 est une élévation latérale du bogie suivant l'invention. La fig. 2 est une vue de dessus du bogie de la fig. 1. La fig. 3 montre,en en coupe, les détails d'une forme de réalisation d'un élément de suspension. La fig. 4 montre, en coutre, une forme de réalisation de l'une des suspensions portant la traverse de charge. La fig. 5 est une élévation latérale, partiellement arrachée, d'un détail de la fixation supérieure de- l'élément élastique cylindrique de la fig. 4. Le châssisldu bogie de l'invention, réalisé en tôle d'acier mécano-soudé suivant des normes en vigueur, est du type monobloc caissonné à section carrée et ouvert en H, ce qui assure une grande souplesse dans les gauches de voie ou les défauts importants de niveau. Aucun élément transversal réduisant cette souplesse n1 est monté solidaire du châssis. Les différentes formes et sections sont raccordées par de grands arrondis, assurant le passage progressif des efforts et conférant simultanément souplesse et robustesse. Les raccordements entre les tales, d'épaisseurs différentes, sont réalisés par des chanfreins à faible pente exécutés sur des machines-outils. Les extrémités des deux longerons 2, 3 du châssis 1, présentant une forme en "col de cygne", supportent les appuis 4, 5 et 6, 7 d'une suspension primaire des essieux 8, 9 solidaires des roues 10, 11, 12, 13. Suivant l'invention, cette suspension est constituée par deux éléments élastiques en chevrons 14, 15 et 16, 17 disposés en V de part et d'autre des boîtes d'essieux 18, 19, 20, 21 entre ces dernières et les appuis 4, 5 et 6, 7 des extrémités des longerons 2, 3 tout en étant inclinés d'environ 110 par rapport à la verticale. Ces éléments de suspension élastiques 14, 15, 16, 17 sont du type sandwich en chevrons et chacun se compose d'au moins cinq plaques métalliques en chevrons 22 entre lesquelles sont fixées par adhérence des plaques en matière élastique 23.La mise en place de ces éléments d'une grande flexibilité et d'une déflexion verticale importante s'opère sans fixation, par autocentrage et cales de réglage 24. Les boites d'essieux 18, 19, 20, 21 sont du type à rotule montée sur deux rangées de rouleaux d'un modèle très courant et largement dimensionné. Le couvercle des boites d'essieux comporte un oeillet 26, 27, 28, 29 qui est traversé par un crochet 30, 31, 32, 33 solidaire du châs- sis 1 et limitant le débattement vertical de l'essieu. Dans sa partie centrale, chaque longeron 2, -3 présente au moins un logement cylindrique 34, 35 destiné à recevoir les dispositifs de suspension d'une traverse décharge 25. Chaque dispositif est constitué par deux éléments sandwich superposés et de section circulaire. l'élément élastique 36, 37 du premier étage est conique tandis que l'élément élastique 38 du second étage est cylindrique et placé à l'intérieur de la traverse de charge 25. L'élément sandwich conique 36, 37 est composé d'un certain nombre de cônes creux métalliques 74 dont la hauteur décroît vers la périphérie de l'élément et entre lesquels sont fixés par adhérence des c8nes creux en matière élastique 75 dont l'épaisseur décroît vers la périphérie. Comme on peut le voir à la fig. 4, cet élément conique 36, 37 présente en son centre un trou également conique dans lequel est logée une pièce intercalaire 39 qui est reliée au moyen d'un boulon 40 à la plaque métallique du bas 41 de l'élément élastique cylin dorique 38. La plaque 41 est centrée par un épaulement circulaire 42 du cone métallique 43 délimitant le trou central de l'élément élastique 36, 37. Au moins quatre boulons 44 assurent la liaison entre la traverse 25 et l'élément élastique cylindrique 38 (fig. 4, 5 et 6) et un écrou 71, soudé au centre de la plaque métallique supérieure 72 de l'élément élastique cylindrique 38, assure le centrage de ce dernier par rapport à la traverse de charge 25 en s'engageant dans une ouverture 73 prévue dans la traverse.Les éléments élastiques coniques 36, 37 permettent les déplacements verticaux et les éléments élastiques cylindriques 38 les déplacements transversaux de la traverse de charge 25. Un amortisseur 45 est prévu de chaque c8té et à l'extérieur du bogie reliant la traverse de charge 25 au châssis afin d'absorber les mouvements de roulis. htassociation de l'élément sandwich conique 36, 37 et de l'élément sandwich cylindrique 38 permet une grande liberté de mouvement dans le sens transversal en assurant ainsi une circulation facile mAme sur des voies en mauvais état. Ces mouvements transversaux sont amortis par un amortisseur hydraulique 46 monté transversalement entre la traverse de charge 25 et la partie centrale du chassies 1.Les déplacements verticaux et transversaux de la traverse de charge 25 sont limités par un système de butées progressives non représenté. La suspension secondaire venant d'être décrite peut facilement être remplacée par une suspension pneumatique, des réservoirs auxiliaires étant alors intégrés à la partie centrale des longerons 2 3. La liaison entre la caisse et le bogie est assurée par un système classique composé d'un pivot 48 et des glissoirs portés par la traverse de charge 25.Le pivot est garni d'une bague en caoutchoue et les glissoirs sont du type EERLON/IN0t (marque déposée) avec calage élastique. Ces derniers reçoivent la charge dans son intégralité. B'entraSnement longitudinal du bogie est assuré par deux bielles d'asservissement montées entre le châssis 1 et la traverse de charge 5 par l'nntarmédiaire d'articulations sphériques élastiques. Les essieux et les roues sont exécutés, suivant les normes en vigueur, à partir des modèles existants. Les boîtes d'essieu 18, 19, 20, 21 sont du type à rotule sur deux rangées de rou- leaux d'un modèle très courant et largement dimensionné. L'ensemble du système de freinage peut être actionné soit par air eomprimé, soit par vide. La timonerie ou le système de freinage est prévu de telle façon qu'il n'apporte aucune rigidité supplémentaire au ch ssis r du bogie. oeous les supports des freins sont montés en porte-à-faux sur le chassies 1 et une simple entretoise assure l'écartement constant des semelles de frein. Une première solution consiste en ce que les quatre roues soient attaquées par une double timonerie (droite et gauche) commandée par un palonnier horizontal permettant, par un système de balancier, l'attaque équilibrée des roues avant et arrière. Le freinage des quatre roues est ainsi parfaitement équilibré. D'autres solutions peuvent être réalisées avec soit des systèmes de blocs frein à régleurs incorporés, soit par adjonction de frein à disques. Une statodyne, d'un modèle très courant, est montée sur le châssis de bogie entre les essieux et la traverse de châssis réduisant ainsi au minimum l'excentration du centre de gravité par rapport à l'axe de rotation du bogie. Dans la plupart des réalisations existantes, cette statodyne est habituellement montée à l'extérieur du chassies du bogie. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation, représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Bogie pour des voitures de chemin de fer destinées notamment au transport des voyageurs, caractérisé en ce que le châssis 7 présente la forme d'un H dont les branches ou longerons 2, 3 reçoivent des suspensions primaires, en chevrons composés de plue les en métal et en matière élastique 14, 15, 16, 17, logées dans les extrémités en col de cygne et qui sont reliées de part et d'autre à la boîte d'essieu 18, 19, 20, 21 et au châssis 1, et en ce que la partie centrale des longerons comporte au moins un logement cylindrique 34, 35 pour une suspension secondaire 36, 37, 38 constituée par un élerent sandwich composé de plaques en métal et en matière élastique à deux étages et coiffé par une traverse de charge 25 portant le pivot 48, cette traverse étant limitée dans ses mouvements verticaux et transversaux par des amortisseurs hydrauliques 45, 46. 2 - Bogie suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le montage des chevrons 14, 15, 16, 17 s'opère sans fixation par auto-centrage et cales d'épaisseur. 3 - Bogie suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la suspension secondaire est constituée par un premier étage d'au moins deux ressorts sandwich coniques 36, 37 en caoutchouc-métal adhérisé supportant chacun un ressort sandwich cylindrique 38 extérieur, également en caoutchouc-métal adhérisé. 4 - Bogie suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les mouvements verticaux et transversaux de la traverse de charge 25 par rapport au châssis 1 sont amortis par des amortisseurs hydrauliques 45, 46 reliant la traverse 25 au chtssis 1. 5 - Bogie suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les courses de déplacement verticales et transversales de la traverse de charge 25 par rapport au châssis 1 sont limitées par un système de butées progressives. 6 - Bogie suivant l'une des revendications n à 5, caractérisé en ce que ltentraînement longitudinal du bogie est assuré par deux bielles d'asservissement 49, 50 parallèles et montées extérieurement entre le châssis 1 et les extrémités de la traverse de charge 25 par l'intermédiaire d'articulations sphériques élastiques. 7 - Bogie suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la timonerie ou le système de freinage est prévu de façon qu'il n'apporte aucune rigidité supplémentaire au châssis I du bogie. 8 - Bogie suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le montage d'une statodyne 54 est prévu sur la traverse de châssis, entre celle-ci et l'un des essieux 8,9, à proximité immédiate de l'axe de rotation du bogie. 9 - Bogie suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la rotation du bogie, sous la caisse 47, est assurée par un pivot élastique et deux lissoirs plans et circulaires en véflon/Inos sur sommier caoutchouc assurant réciproquement ltentrainement, la transmission de la charge verticale et l'amortissement des mouvements de lacets du bogie.