Brevet FR2460825A1 — publié le 19810130

-*'- 2460825 L'invention se rapporte à un véhicule ferroviaire comprenant une caisse prenant appui sur deux bogies reliés par un tringlage de liaison transversale ou de rappel qui comprend un arbre de torsion monté sur la caisse et orienté dans la direction de la longueur du véhicule ainsi qu'un bras de levier monté de manière rigide en rotation à chacune des extrémités de cet arbre. Un montage bien connu réalisé sur les véhicules ferroviaires à deux bogies comprend une liaison transversale des extrémités tournées l'une vers l'autre des deux bogies, de manière qteles forces horizontales puissent être transmi- ses d'un bogie à l'autre. Il a été possible ainsi de réduire les forces s'exerçant entre le boudin des roues et les rails et agissant sur les essieux montés des bogies au passage dans les courbes et de réduire aussi le travail de frottement à glissement et en conséquence l'usure des rails et du boudin des roues. Le brevet suisse n0 304 933 décrit un véhicule ferroviaire à deux bogies comprenant un tringlage de liaison transversale directe réalisé sous forme d'une timonerie. Ce tringlage consiste en bras oscillants triangulaires de gui- dage (timons) articulés aux extrémités tournées l'une vers l'autre des deux bogies et entre lesquels est montée une liaison articulée. Cette timonerie de liaison assume parfai- tement bien sa fonction de liaison transversale et a l'avan- tage de ne faire apparaître aucun "défaut" dans les positions relatives des bogies dans les courbes lorsque la liaison est rigide et sans jeu, c'est-à-dire que les plans médians ver- ticaux des deux bogies qui sont orientés dans la direction de la longueur au passage dans les courbes se coupent sur une ligne verticale qui se trouve aussi dans un plan verti- cal qui est perpendiculaire à l'axe de symétrie longitudi- nale de la caisse et qui passe par le point milieu entre les deux bogies. Ce mode de réalisation occupe toutefois l'es- pace compris entre les bogies de manière telle qu'il est impossible d'y placer par exemple le transformateur lorsqu'il s'agit de locomotives électriques ou le réservoir à carbu- rant lorsqu'il s'agit de locomotives diesel et donc de 2. mettre en position basse le centre de gravité de l'ensemble du véhicule. La demande de brevet DT-OS n0 27 09 967 décrit un véhicule ferroviaire comprenant une liaison transversale différente à timons raccourcis qui agissent par l'ihtermé- diaire de tringles et de bras de levier sur un arbre de tor- sion monté dans la direction de la longueur de la caisse du véhicule. L'espace compris entre les bogies est'alors certes libéré, mais l'effet recherché de liaison transversale ne peut s'obtenir alors qu'àl'aide de portées cylindriques fixes montées entre la caisse et les bogies, car sinon un déplace- ment de la caisse transversalement par rapport aux bogies aurait pour conséquence un défaut des positions relatives des bogies au passage dans les courbes. Un défaut peut aussi apparaître lorsqu'une suspension élastique transversale rem- place une portée cylindrique fixe. Les vitesses usuelles auxquelles les locomotives modernes passent actuellement dans les courbes ont pour conséquence que ce défaut se produit fré- quemment. Ce genre de suspension élastique transversale se répercute sur l'importance du défaut avec pour conséquence que la marge de choix de cette suspension est limitée. L'invention a pour objet un véhicule ferroviaire du type tel que spécifié et dont l'espace compris entre les, bogies n'est pas occupé par le tringlage de liaison trans- versalemais est libre pour le montage d'organes, le genre de suspension transversale des bogies de ce véhicule pouvant par ailleurs faire l'objet d'un libre choix. Selon une particularité essentielle du véhicule ferroviaire de l'invention, un arbre parallèle à l'arbre de torsion est monté sur chacun des deux bogies et comprend à chacune des deux extrémités un bras monté de manière rigide en rotation et une tringle articulée-relie chacun des bras internes de ces arbres qui sont tournés l'un vers l'autre et vers le milieu du véhicule à un bras de levier de l'arbre de torsion, tandis que chacun des bra.s de levier extérieurs fixés à ces arbres - et tourné du côté opposé à celui du centre du véhicule est articulé par l'intermédiaire d'une tringle à la caisse du véhicule. 3. L'invention offre l'avantage que la relativement faible complexité apportée par deux arbres supplémentaires montés sur les bogies ouvre la possibilité de choisir libre- ment la suspension élastique transversale de ces bogies et, à condition que la liaison transversale fonctionne correcte- ment, l'espace compris entre les bogies est utilisable pour monter un transformateur ou un réservoir de carburant pour moteur diesel et donc il est possible ainsi de maintenir en position basse le centre de gravité de l'ensemble du véhicu- le. Les bras de levier internes des arbres montés sur les bogies peuvent avoir par exemple une longueur détermi- nante A qui est égale à la longueur déterminante B des bras de levier extérieurs. Il est possible d'obtenir ainsi une indépendance des mouvements transversaux des bogies sur une voie en ligne droite, mais alors un léger défaut dans la fonction de liaison transversale est inévitable. Il est possible de créer des conditions qui sont identiques à celles des liaisons de type à timonerie, c'est- à-dire d'obtenir des effets optimaux de la liaison-transver- sale (en l'absence de défaut) dans les courbes, mais néan- moins avec un faible effet de couplage entre les mouvements transversaux des deux bogies dans les lignes droites en fai- sant en sorte que soit satisfaite la relation A - m + 2n entre les longueurs A et B, la longueur m de l'arbre de tor- sion et la longueur n des arbres montés sur les bogies. Selon un mode de réalisation particulier, con- forme à l'invention, le tringlage de liaison transversale ou de rappel est équipé au moins d'un dispositif d'amortis- sement des mouvements de rotation des deux bogies et au moins d'un autre dispositif, essentiellement indépendant du précédent, d'amortissement des mouvements transversaux des bogies par rapport à la caisse du véhicule. Ces dispositifs peuvent avoir des caractéristiques différentes d'amortisse- ment de manière que les deux mouvements puissent être amor- tis de façon totalement indépendante l'un de l'autre. L'invention sera décrite plus en détail en re- gard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique est un schéma en perspective axonométrique des pièces d'un véhicule ferroviaire concernées par le tringlage de l'invention. Les seuls éléments du véhicule ferroviaire que représente le dessin sont un châssis de la caisse 1 et deux châssis de bogies 2 et 3 sur lesquels cette caisse 1 prend appui par des ressorts non représentés. Un arbre de torsion 4 comportant à chacune des deux extrémités un bras de levier orienté vers le bas et disposé de manière à être rigide en rotation est monté sur la caisse 1, dans la direction de la longueur de cette dernière. Un autre arbre de torsion dénom- mé ci-après arbre 6 et parallèle à l'arbre de torsion 4 est monté sur chacun des bogies 2 et 3, dans la direction de la longueur de la caisse 1 et du côté opposé à celui de l'arbre de torsion 4; chacun des arbres 6 comporte aux extrémités un bras orienté vers le haut et monté de manière rigide en rotation, c'est-à-dire un bras interne 7 situé du côté du milieu du véhicule et un bras extérieur 8 tourné du côté opposé à celui du milieu du véhicule. Chacun des deux bras internes 7 est disposé en face d'un bras de levier 5 de l'arbre de torsion 4 auquel il est relié par une tringle 9 et des articulations à rotule 11. Chacun des bras extérieurs 8 est relié par une tringle 10 et des articulations à rotule 11s à une extrémité de la caisse 1 du véhicule. Lorsque par exemple le bogie 3 tourne par rapport à la caisse 1 au passage dans une courbe, les tringles 9 et l'arbre de torsion 4 transmettent une force de liaison trans- versale ou de rappel au bogie 2, les réactions à cette force ayant pour point d'appui la caisse 1 du véhicule, les trin- gles 10 assurant la transmission de ces forces de réaction. Il en résulte une réduction, due à la liaison transversale, des forces apparaissant entre le boudin des roues et les rails. Lorsque las longueurs déterminantes A et B des bras de levier 7 et 8 sont adoptées de manière à être iden- tiques, c'est-à-dire lorsque A = B, le tringlage décrit.de liaison transversale transmet exclusivement un couple autour d'un axe vertical d'un 'bogie. à l'autre lors du passage dans 5. 2460825 les courbes. La caisse 1 subit alors une réaction de valeur double de celle du couple transmis. Cette réaction est ab- sorbée en dernier ressort par la suspension élastique de la caisse. Des longueurs identiques desbras de levier ont l'avan- tage que les mouvements transversaux individuels des bogies ne se répercutent pas les uns sur les autres et que seuls les mouvements exclusivement de rotation des deux bogies sont couplés. Ce facteur est avantageux en marche sur voie recti- ligne. -10 En variante de réalisation de l'invention, les conditions adoptées sont telles qu'elles satisfont à la re- lainA _ m lation g = m + 2n entre les longueurs A et B des bras de le- vier et les longueurs m et n des arbres 4 et 6. Dans ce cas, la liaison transversale a une action>par rapport à la posi- tion des bogies au passage dans les courbes /qui est exacte- ment identique à celle d'une liaison à timonerie, c'est-à- dire que les forces que le tringlage de liaison transversale transmet entre les bogies et la caisse du véhicule se rédui- sent à une force unique qui se transmet d'un bogie à l'autre au milieu du véhicule. La caisse est alors soustraite à toute réaction. Ce facteur a un effet avantageux en marche dans les courbes. Un dispositif d'amortissement 12 est par ailleurs disposé dans le plan de la tringle articulée 9 et un dispo- sitif d'amortissement 13 est placé dans le plan de la tringle sur chacun des bogies 2 et 3. Le dispositif d'amortisse- ment 12, qui est un groupe à piston et cylindre hydraulique est articulé à l'extrémité côté cylindre sur le côté de la caisse 1 sur lequel se trouve l'arbre de torsion 4, au-dessus de ce dernier, tandis que l'extrémité côté tige de piston de ce groupe est reliée par une articulation à rotule Il sur un prolongement 14 du bras 7, ce dispositif 12 étant destiné à l'amortissement des mouvements de rotation des bogies 2 et 3 par rapport à la caisse 1. Le dispositif d'amortissement 13, qui est indépendant du dispositif 12 et qui est aussi un groupe à piston et cylindre hydraulique, est articulé par l'extrémité côté cylindre tournée vers le côté de l'arbre de torsion de la caisse 1 sur les bogies 2 et 3, tandis que son extrédizé co3: ti e d- piston est atizl sur un r-"on- gement 15 du bras 8. Ainsi, les mouvements transversaux des bogies 2 et 3 sont amortis par -accrt la caisse 1. Les caractéristeques d'amortissement du disoositif 12 de compen- sation des mouvements de rotation peuvent être différentes des caractéristiques d'amortissement du dispositif 13 de compensation Jes mouvements transversaux. Différents autres modes de réalisation de l'in- vention sont possibles. Par exemple, les bras de levier 5 et 7 ne doivent pas nécessairement être orientés en sens inverses, mais peuvent aussi être orientés dans le même sens. Les dispositifs d'amortissement 12 et 13 peuvent être arti- culès en tout emplacement convenable de la caisse ou des bogies. Des organes élastiques de type connu peuvent être montés quelque part dans le tringlage. Les deux dispositifs d'amortissement 12 des mouvements de rotation peuvent être remplacés par un unique de ces dispositifs qui est placé entre les bogies et qui agit simultanément sur les deux ar- bres 6 par l'intermédiaire des deux bras 7. Les dispositifs d'amortissement peuvent être par exemple du type à frotte- ment ou peuvent être partiellement des types à frottement et hydraulique. 7, 246025 REVENDICATIONS 1. Véhicule ferroviaire comprenant une caisse prenant appui sur deux bogies reliés par un tringlage de liaison transversale ou de rappel qui comprend un arbre de torsion orienté dans la direction de la longueur du véhicule, monté sur la caisse de ce dernier et comportant à chacune des deux extrémités un bras de levier monté de manière rigi- de en rotation, véhicule caractérisé en ce qu'un arbre (6) parallèle audit arbre de torsion (4) et comportant à chacune des deux extrémités des bras (7, 8) montés de manière à être rigides en rotation est disposé sur chacun des deux bogies (2, 3) et les bras intérieurs (7) des arbres (6) qui sont tournés l'un vers l'autre et vers le milieu du véhicule sont reliés chacun par une tringle articulée (9) au bras de le- vier (5) de l'arbre de torsion (4) qui est face à lui, tan- dis que les bras extérieurs (8) qui sont tournés du côté opposé à celui du milieu du véhicule sont articulés chacun -par une tringle (10) sur la caisse du véhicule. 2. Véhicule ferroviaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras interne (7) des arbres (6) a une longueur déterminante (A) qui est identique à la longueur déterminante (B) du bras extérieur (8) de chacun deices ar- bres. 3. Véhicule ferroviaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tringlage de liaison transversale satisfait à la relation suivante A m - m + 2n relation dans laquelle A est la longueur déterminante des bras internes (7), B est la longueur déterminante des bras extérieurs (8); m est la longueur déterminante de l'arbre de torsion (4), et n est la longueur déterminante de chacun des deux arbres (6). 4. Véhicule ferroviaire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif (12) d'amortissement des mouvements -de rotation des deux bogies (2 et 3) et au moins un autre dispositif (13), qui est pra- tiquement indépendant du précédent, d'amortissement des mou- vements transversaux des bogies (2 et 3) par rapport à la Z460825 8. caisse (1). 5. Véhicule ferroviaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que, lorsqu'il comprend deux dispositifs d'amortissement des mouvements de rotation des bogies, ces dispositifs (12) sont disposés entre les bogies (2, 3) trans- versalement par rapport au véhicule et chacun est articulé par une extrémité à la caisse (1) et par l'autre au bras interne (7) de l'arbre (6) de l'un des bogies (2, 3). 6. Véhicule ferroviaire selon l'une des reven- dications 4 et 5, caractérisé en ce que, lorsqu'il comprend deux dispositifs d'amortissement des mouvements transversaux, ces dispositifs (13) sont disposés transversalement par rap- port au véhicule et chacun est articulé par une extrémité surl'undesbogies (2,3) et par l'autre, sur le bras exté- rieur (8) de l'arbre (6) du bogie correspondant (2, 3). 7. Véhicule ferroviaire selon l'une des revendi- cations 4 et 5, caractérisé en ce que les dispositifs d'a- mortissement des mouvements de rotation (12) et/ou les dis- positifs (13) d'amortissement des mouvements transversaux sont de type hydraulique. 8. Véhicule ferroviaire selon l'une des reven- dications 4 et 5, caractérisé en ce que les dispositifs (12) d'amortissement des mouvements de rotation et/ou les dispo- sitifs (13) d'amortissement des mouvements transversaux sont de type à frottement.