Brevet FR2381651A1 — publié le 19780922

La présente invention concerne un bogie pour un véhicule ferroviaire comportant une traverse prévue pour être montée horizontalement en position de service sous le véhicule, et associée à celui-ci par un pivot d'axe vertical. La traverse relie deux longerons parallèles qui portent des essieux. Pour équiper des véhicules analogues destinés b des voies d'écartements différents, les constructeurs sont amenés a fabriquer en série des bogies sensiblement,du même type, mais comportant cependant des éléments différents quant à leurs dimensions. Ce problême de production est particulièrement gênant et peu économique pour les traverses et les longerons, dont la fabrication relativement compliquée et onéreuse représente une partie importante du prix de revient du bogie. Le but de l'invention est de permettre la réalisation économique de bogies facilement adaptables a des voies d'écartements différents, en utilisant des traverses et des longerons identiques. L'invention vise un bogie pour véhicule ferroviaire comportant une traverse prévue pour être montée horizontalement en position de service sous le véhicule et associée à celui-ci par un pivot d'axe vertical; deux longerons sensib;pment horizontaux et d'égale longueur sont fixés parallèlement chacun par son milieu sur une extrémité de la traverse; deux essieux disposé de part et d'autre de la traverse parallèlement à celle-ci, ont chacune de leurs extrémités retenue par un palier assujetti à une extrémité de l'un des longerons. Selon l'invention, le bogie précité est caractérisé en ce que l'un au moins des longerons présente une cambrure entre ses extrémités, suivant un plan médian horizontal passant par celles-ci; le sommet de la cambrure est disposé à l'endroit de l'assemblage du longeron sur la traverse; des moyens sont prévus pour réaliser l'assemblage précité de deux manières au choix; suivant une première position du longeron pour une voie large, la concavité de la cambrure est tournée extérieurement à l'opposé de l'axe de pivotement de la traverse; suivant une deuxième position du longeron pour une voie étroite, la concavité dkla cambrure est-tournee intérieurement vers l'axe de pivotement précité. Par suite de la cambrure de chaque longeron, le bogie est adapté à recevoir des essieux relativement plus longs pour une voie large dans la première position du longeron, et des essieux relative ment plus courts, pour une voie étroite, dans la deuxième position du longeron. On peut ainsi adapter économiquement le bogie à des voies d'écartements différents, en utilisant la même traverse et les mêmes longerons. De préférence, les deux longerons du bogie sont sensiblement identiques et montés de manière symétrique par rapport à l'axe vertical de pivotement du bogie. Par exemple, chaque longeron est assemblé par soudage à l'extrémité correspondante de la traverse. Comme on ltexpose plus loin, on peut ainsi réaliser commodément en série des bogies robustes et de grande endurance. En variante, le bogie peut comporter des moyens mécaniques d'assemblage pour monter de manière amovible au moins l'un des longerons sur l'extrémité correspondante de la traverse. Cette disposition facilite le montage et la transformation ultérieure du bogie, ainsi qu'on l'explique par la suite. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description de quelques modes de réalisation du bogie, présentés ci-après à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une élévation latérale d'un bogie conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en bout du neume bogie, avec demi-coupe suivant II-II de la figure 3; la figure 3 est une vue en plan par-dessus du même bogie, montrant une première position de montage des longerons, pour une voie large; les figures 4 à 6, analogues aux figures 1 à 3, représentent le même bogie dans une deuxième position de montage des longerons, pour une voie étroite, comme on le voit sur la figure 6;; la figure 7, analogue aux figures I et 4, est une élévation latérale d'une variante du bogie conforme à l'invention, comportant des moyens mécaniques d'assemblage amovible de chaque longeron sur la traverse; la figure 8 est une vue partielle du bogie de la figure 7, en plan par-dessus, représentant un 1-3rseron monté suivant une première position sur la traverse, pour ne voie large, comme sur la figure 3; la figure 9, analogue à la figure 8, est une vue éclatée représentant le montage du même longeron suivant une deuxième position, pour une voie étroite, avec interposition d'une plaque de réglage de l'écartement des longerons. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 6, le bogie pour véhicule ferroviaire comporte une traverse 1 prévue pour être montée horizontalement en position de service sous le véhicule (non représenté) et associé à celui-ci par un pivot 2 d'axe vertical X-X. Deux longerons 3 sensiblement horizontaux et d'égale longueur sont fixés parallèlement chacun par son milieu sur une extrémité 1A, 1B de la traverse 1. De part et d'autre de la traverse 1, et parallèlement à celleci, sont disposés deux essieux 4, associés par chacune de leurs extrémités à des paliers 5 assujettis aux extrémités des longerons 3. Conformément à l'invention, les longerons 3 présentent chacun entre leurs extrémités une cambrure 6 (figures 3,6) suivant un plan médian horizontal passant par les extrémités. Le sommet 6A de la cambrure est disposé à l'endroit de l'assemblage du longeron 3 sur l'extrémitE correspondante 1A, 1B de la traverse 1. Des moyens exposés plus loin sont prévus pour réaliser l'assem- blage précité de deux manières, au choix. Dans une première position de montage du longeron 3 (figure 3), pour une voie large d'écartement El, la concavité de la cambrure 6 est dirigée extérieurement, à l'opposé de l'axe vertical X-X du pivot 2 de la traverse 1. Suivant une deuxième position de montage du longeron 3 (figure 6), pour une voie étroite d'écartement E2, la concavité de la cambrure 6 est tournée intérieurement vers l'axe de pivotement X-X. Ainsi, le bogie peut recevoir des essieux 4A (figure 3) relativement plus longs pour la voie large d'écartement El, dans la première position du longeron. Dans la deuxième position du longeron (figure 6), le bogie peut recevoir des essieux 4B, relativement plus courts, pour la voie de moindre écartement E2. L'écartement El de la voie large est par exemple de 1,435 m, et l'écartement E2 de la voie étroite, de 1,000 m. Bien entendu, le bogie peut être adapté à tout autre écartement, par exemple aux écartements normalisésnde 1,524 m ou l,76 m. Les principaux éléments du chassis du bogie, tels que la traverse 1 et les longerons 3 sont realisés par exemple en acier moulé. De préférence, les deux longerons 3 sont identiques et montés de manière symétrique par rapport à l'axe vertical de pivot:ement X-X de la traverse 1 D'une manière avantageuse, la traverse 1 (figures 2,3,5,6) comporte deux extrémités lAr iB, de section sensiblement constante, par exemple prismatique ou cylindrique, adaptées à être encastrées chacune dans un passage correspondant drun longeron 3. Des moyens sont prévus pour adapter la position de chaque longeron 3 sur la traverse 1 dans le sens longitudinal de celle-ci, pour permettre au bogie de recevoir des essieux 4 de diverses longueurs, correspondant à des voies d'écartements différents. Par.exemple, ainsi qu'on l'a représenté sur les figures 2,3,5,6, chaque longeron 3 est assemblé par soudage à l'extrémité correspondante 1A, 1B de la traverse 1, au moyen de cordons de soudure 7, disposés autour de chaque extrémités lA, 1B de la traverse 1, de part et d'autre de chaque longeron 3. Au montage du bogie, on peut prévoir des gabarits de positionnement pour ajuster à la demande la position des longerons 3 sur la traverse 1, afin d'obtenir un écartement déterminé des longerons permettant au bogie de recevoir des essieux 4 de diverses longueurs, correspondant à des voies d'écartements "E" différents. En détruisant les cordons de soudure 7 d'un châssis de bogie déjà assemblé, on peut ainsi modifier l'écartement des longerons 3, pour adapter le bogie à un autre écartement "E" de voie. Pour correspondre aux divers écartements tels que "El", "E2", prévus pour les roues des essieux 4A, 4B (figures 3,6), la traverse 1 porte dès l'origine des pattes de fixation 8A, 8B disposées en regard des emplacements des roues, pour y fixer la timonerie des freins 9A, 9B (figures 1,4). On va maintenant exposer l'utilisation et les avantages du bogie qui vient d'être décrit en référence aux figures 1 à 6. Suivant l'écartement tel que El, ou E2 de la voie à laquelle est destiné le bogie (figures 2,3,5,6 > , on monte le châssis du bogie en disposant les longerons 3 suivant la première position indiquée sur la figure 3 pour une voie relativement large, ou suivant la deuxième position indiquée sur la figure 6, pour une voie plus étroite. Pour adapter le bogie à une voie large (figure 3), on dispose extérieurement la cambrure 6 de chaque longeron 3 à l'opposé du pivot 2 d'axe vertical X-X de la traverse 1; Au contraire, pour une voie étroite (figure 6), on dispose la cambrure 6 de chaque longeron 3 vers l'intérieur, en direction du pivot 2 d'axe vertical X-X En utilisant des gabarits de positionnement appropriés (non représentés), on ajuste à la demande la- position des longerons 3 sur la traverse 1, afin d'obtenir un écartement déterminé des longerons. On peut ainsi adapter le bogie à recevoir des essieux de diverses longueurs, tels que les essieux 4A, 4B (figures 3,6) correspondant à des voies d'écartements "E" différents.Par exemple, l'écartement "El" de la figure 3Oest égal à 1,435 m, et l'écartement wE2" de la figure 6 est égal à 1,000 m. Les cordons de soudure 7, réalisés autour des extrémités 1A, 1B de la traverse 1, de part et d'autre de chaque longeron 3, permettent d'obtenir un châssis très rigide pour le bogie, exactement adapté à l'écartement désiré de la voie, tel que "El" ou "E2". Gracie à l'invention, le bogie peut être réalisé d'une manière économique à partir d'une seule traverse 1, et d'un seul type de longeron 3. La transformation du bogie est également facile et économique, en détruisant les cordons de soudure 7, pour les réaliser à nouveau à un autre emplacement sur les extrémités 1A, 1B de la traverse, correspondant à une autre valeur de l'écartement désiré pour les longerons 3, adapté àn autre écartement "E" de la voie. Grâce aux pattes de fixation telles que 8A, 8B, prévues sur la traverse 1, pour les freins 9A, 9B (figures 1,3,4,6), le montage ou la transformation des timoneries de freinage est également facile dans les diverses positions de montage des longerons 3, correspondant à des essieux 4A, 4B, plus ou moins longs et à des roues plus ou moins écartées. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qu'on vient de décrire à titre d'exemple, et on peut y apporter diverses variantes sans sortir du domaine de l'invention. Par exemple, le bogie peut comporter des moyens mécaniques d'assemblage, pour monter de manière amovible au moins l'un des longerons sur l'extrémité correspondante de la traverse. Dans la variante représentée sur le figures 7 à 9, la traverse 11 porte à chacune de ses extrémités telles que lIA une plaque transversale de fixation 12 solidaire de la traverse, à laquelle elle est fixée par exemple par des cordons annulaires de soudure entourant l'extrémité telle que llA. Des boulons 14 portés par la plaque transversale 12 sont disposés parallèlement à l'axe longitudinal Y-Y de la traverse 11 et répartis autour de cet axe. Chaque boulon 14 présente horizontalement vers l'extérieur du bogie une extrémité pouvant être engagée dans un trou correspondant 15 du longeron 16 au voisinage du sommet de la cambrure 17 de celui-ci, analogue à la cambrure 6 des longerons 3 des figures 3 et 6.On peut ainsi citez mécaniquement de manière amovible le longeron 16 contre la plaque d'extrémité 12 de ia traverse 1wZ au moyen d'écrous de serrage l4A. De préférence,(figures 8,9), la plaque transversale 12 de la traverse 1l comporte du côté du longeron 16 une face d'appui profi lée 12A adaptée à épouser la cambrure 17 du longeron. Le profil de la face d'appui 12A de la plaque de fixation 12 présente dans un plan horizontal un sommet dirigé vers l'extérieur du bogie. A l'opposé de sa cambrure 17, et de part et d'autre du sommet de celle-ci, le longeron 16 comporte des bossages profilés 17A adaptés à épouser la face d'appui 12A de la plaque de fixation 12, pour recevoir celle-ci lorsque le sommet de la cambrure 17 est monté intérieurement vers l'axe vertical X-X de pivotement de la traverse 11 (figure 8). De préférence, chaque extrémité telle que 1lA de la-traverse il comporte une partie en saillie telle que 18 (figures 8,9) qui traverse la plaque de fixation 12. Le longeron associé 16 comporte un logement dans lequel peut venir s'encastrer la saillie 18 de 1'ex- trématé lIA de la traverse en position de service. Comme on l'a représenté sur les figures 7 à 9, le système de montage amovible du longeron 16 sur la traverse 11 peut être complété avantageusement par une plaque amovible 21 d'appui extérieur, disposée contre chaque longeron 16 en position de service, à l'opposé de la plaque transversale de fixation 12 portée par l'extrémité lIA de la traverse. La plaque d'appui extérieure 21 présente des trous 21A, analogues aux trous 15 du longeron 16, pour le passage des boulons de fixation 14. De prferçnce, la plaque extérieure 21 comporte une face d'appu profilée, prévue pour épouser la cambrure 17 du longeron et la forme correspondante du logement compris entre les bossages 17A. Le dispositif précité permet d'ajuster à la demande l'écarte- ment des longerons 16, suivant la longueur des essieux 4, en fonction de l'écartement "E" de la voie à laquelle le bogie est destiné. Pour un tel ajustement, on peut intercaler une plaque intermédiaire 22, d'épaisseur choisie (figure 9) entre chaque longeron 16 et la plaque de fixation correspondante 12 de la traverse 11. Par exemple, le mode de montage des longerons 16 représenté sur la figure 8 correspond à une voie large d'écartement "E3 n égal à 1,676 m. Le mode de montage inversé des longerons 16 représenté sur la figure 9 correspond par exemple a une voie d'écartement "E4", égal à 1,524 m, avec une plaque intermédiaire 22 d'environ 45 mm d'épaisseur, disposée à chaque extrémité de la traverse 11, entre la plaque de fixation 12 et le longeron 16. Le même mode de montage inversé des longerons 16 (figure 9), en supprimant les deux plaques intermédiaires 22 de 45 mm d'épaisseur, permet d'adapter rapidement le bogie à un écartement plus réduit de la voie, égal à 1,435 m. REVENDICATIONS 1.- Bogie pour véhicule ferroviaire comportant une traverse prévue pour être montée horizontalement en position de service sous le véhicule et associée à celui-ci par un pivot d'axe vertical, deux longerons sensiblement horizontaux et d'égale longueur fixés parallèlement chacun par son milieu sur une extrémité de la traverse, deux essieux disposés de part et d'autre de la traverse parallèlement à celle-ci, chaque essieu ayant chacune de ses extrémités retenue par un palier assujetti à une extrémité de l'un des longerons, caractérisé en ce que l'un au moins des longerons présente une cambrure entre ses extrémités, suivant un plan médian horizontal passant par celles-ci, le sommet de la cambrure étant disposé à l'endroit de l'assemblage du longeron sur la traverse, des moyens étant prévus pour réaliser l'assemblage précité de deux manières au choix, soit suivant une première position du longeron pour une voie large, la concavité de la cambrure du longeron étant tournée extérieurement à l'opposé de l'axe de pivotement de la traverse, soit suivant une deuxième position du longeron pour une voie étroite, la concavité de la cambrure étant tournée intérieurement vers l'axe de pivotement précité. 2.- -Bogie conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les deux longerons sont sensiblement identiques et montés de manière symétrique par rapport à l'axe vertical de pivotement du bogie. 3.- Bogie conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la traverse comporte deux extrémités de section sensiblement constante adaptées à être encastrées chacune dans un passage correspondant d'un longeron, des moyens étant prévus pour adapter la position du longeron sur la traverse dans le sens longitudinal de celle-ci, pour permettre au bogie de recevoir des essieux de diverses longueurs correspondant à des voies d'écartements différents. 4.- Bogie métallique conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la traverse porte des pattes de fixation de timonerie de freins adaptées aux divers écartements prévus pour les roues des essieux. 5.- Bogie métallique conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque longeron est assemble par soudage à l'extrémité correspondante de la traverse. 6.- Bogie conforme à l'une des revendications 1 à 4, caracté risé en ce qu'il comporte des moyens mécaniques d'assemblage pour monter de manière amovible au moins l'un des longerons sur l'extré mité correspondante de la traverse. 7.- Bogie conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'assemblage précités comportent une plaque transversale de fixation solidaire de la traverse, des boulons portés par la plaque transversale disposés parallèlement à l'axe longitudinal de la traverse et répartis autour de l'axe précité, chaque boulon présentant horizontalement vers l'extérieur du bogie une extrémité pouvant être engagée dans un trou du longeron au voisinage du sommet de la cambrure de celui-ci pour fixer de manière amovible la cambrure du longeron sur la plaque transversale de la traverse. 8.- Bogie conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que la plaque transversale de la traverse comporte du côté du longeron une face d'appui profilée adaptée à épouser la cambrure du longeron. 9.- Bogie conforme à la revendication 8, caractérisée en ce que te profil de la face d'appui de la plaque de fixation présente dans un plan horizontal un sommet dirigé vers l'extérieur du bogie, le longeron comportant à l'opposé *e la concavité de sa cambrure et de part et d'autre du sommet de celle-ci des bossages profilés suivant le profil de la plaque transversale de la traverse, pour recevoir la plaque précitée et en épouser le profil lorsque le sommet de la cambrure du longeron est monté vers l'axe vertical de pivote ment de la traverse. 10.- Bogie conforme à l'une des revendications 7 à 9, caracté risé en ce que chaque extrémité de la traverse comporte une partie en saillie qui traverse la plaque de fixation, le longeron associé comportant un logement pour recevoir la saillie précitée de l'extré mité de la traverse en position de service. 11.- Bogie conforme à l'une des revendications 7 à 10, carac térisé en ce qu'il comporte une plaque d'appui amovible disposée contre chaque longeron en position de service à l'opposé de la plaque transversale d'extremitE de la traverse, la plaque d'appui précitée présentant des trous analogues à ceux du longeron pour le passage des boulons de fixation. 12.- Bogie conforme à l'une des revendications 7 à 11, caracté risé en ce qu'il comporte une plaque intermédiaire prévue pour être disposée en position de service entre chaque longeron et la plaque transversale de fixation portée par la traverse, 1'épaisseur de la plaque intermédiaire étant choisie pour ajuster à la demande l'écartement des deux longerons suivant la longueur des essieux, en fonction de l'écartement de la voie à laquelle le bogie est destiné. 13? - Bogie conforme à 3une des revendications 1 à 12, carac- terisé en ce aue les principaux éléments du châssis du bogie tels que la traverse et es longerons sont réalisés en acier moulé.