Brevet FR2464864A1 — publié le 19810320

1. 2464864 Cette invention concerne des voitures de chemin de fer et s'applique non seulement à des voitures de chemin de fer dont le corps s'appuie sur des trucks ou bc&iesmais également à des voitures dont le corps s'appuie directement sur un jeu de roues par exemple des voitures à quatre roues, et également à des voitures pouvant s'appuyer sur une combinaison de bcieset de jeuxde roues. Cette in- vention est également applicable à des voitures de chemin de fer qui sont articulées ensemble et pour lesquelles deux extrémités de voi- tures adjacentes sont supportées par un seul bogie commun à ces deux voitures. Dans notre demande de brevet britannique no 1179-723 est décrit un dispositif pour une voiture de chemin de fer ou pour le bqgie d'une telle voiture qui permet une bonne stabilisation de la voiture à grande vitesse tout en laissant une relative liberté de mouvement de la voiture lorsqu'elle s'engage dans les courbes de la voie de chemin de fer. Ce dispositif présente au moins deux jeux de roues, chacun ayant un essieu tournant monté respectivement dans une paire de coussinets;au moins l'un des coussinets d'un de ces jeux de roues est interconnecté élastiquement avec au moins l'un des coussinetsde l'autre jeu de roues au moyen d'une armature qui ne sert pas à supporter une charge verticale, mais qui permet un renforce- ment entre les jeux de roues en produisant des forces de rappel élevéeslorsque les jeux de roues sont en position parallèles mais mal alignées, et des forces de rappel faibles lorsque les jeux de roues sont alignés mais sont en position non parallèles. Une construction avantageuse d'un tel dispositif, permet- tant d'obtenir encore d'autres perfectionnementsparticulièrement en ce qui concerne la stabilité, est décrite et revendiquée dans notre demande de brevet britannique no 23576-78, non encore accordée. Ainsi dans l'une des variantes de l'invention revendiquée dans cette demande, l'armature comporte une ossature pour chaque jeu de roues qui S'étend transversalement à la voiture et est connectée rigide- ment entre les coussinets de boite d'essieuxde chaque jeu de roues respectifs; ces ossatures sont profilées et disposées de façon à être connectées ensemble par ladite connexion élastique, à un niveau situé en dessous de la hauteur de l'essieu de la voiture; cette con- nexion élastique est de préférence située à un niveau suffisamment bas pour qu'une traverse dansante puisse être ajustée dans l'espa- ce ainsi. dégagé entre les jeux de roues. Avec ce dispositif et cette construction, il est désirable 2. 2464864 pour obtenir une bonne courbure que la surface de roulement des roues ait une haute conicité effective. La présente invention se propose de fournir une alternative pour une construction avantageuse du dispositif de base décrit et revendiqué dans notre demande de brevet britannique No 1179723, en particulier pour des voitures ou des boggies dans les- quels chaque essieu tournant est actionné par un moteur monté par des coussinets sur ses essieux tournants et actionnant ces derniers par engrainement. Dans ce but, le dispositif de la présente inven- tion, destiné à une voiture de chemin de fer ou à son boggie, pré- sente au moins deux jeux de roues, chacun avec un essieu tournant monté dans une paire respective de coussinets, ainsi que des arma- tures interconnectant élastiquement l'un des coussinets de l'un des jeux de roues avec au moins un coussinet de l'autre jeu de roues, et caractérisé par le fait- que chaque jeu de roues est muni d'un moteur de traction qui comprend une enveloppe montée en rotation sur l'es- sieu tournant respectif de ces jeux de roues par l'entremise des coussinets, chaque enveloppe de moteur étant fixée de façon à ne pouvoir entrer en rotation à une partie fixe du corps de la voi- ture ou du boggie, et chaque armature étant connectée par l'entre- mise des enveloppes de moteur, ce qui permet d'obtenir effectivement ladite interconnexion élastique. Selon une forme préférée de l'invention les en- veloppes de moteur forment une paire de parois opposées, et les ar- matures comprennent un dispositif de coulisses à pivot qui est mon- té de manière pivotable grâce à au moins un axe vertical, entre ses parois, et est disposé de façon que les enveloppes de moteur, et par suite leur jeu de roues respectif, sont empêchées d'effectuer des déplacements linéaires par rapport les uns aux autres, mais sont libres de se mouvoir les uns par rapport aux autres par des dépla- cements rotatoires. Selon une des constructions préférées du dispo- sitif de coulisses à pivot selon la présente invention, une tige ou barre s'étend en diagonale entre deux supports, chacun de ces der- niers étant relié de manière pivotable à l'une des parois respec- tives des enveloppes du moteur, et passe entre une paire de tiges ou barres espacées qui s'étendent en diagonale entre une autre pai- re de supports reliés de manière pivotable aux parois respectives, le point de rencontre de la tige ou barre étant en coïncidence a- vec l'axe central vertical monté entre les jeux de roues. La présente invention sera mieux comprise en - référence à 3. la description d'un exemple de réalisation d'un bogie de chemin de fer et de deux modifications de ce dernieret du dessin annexé dans lequel: la fig. 1 est une vue de côté du bq5ie, la fig. 2 est une vue en plan du b îie, la fig. 3 est une vue en coupe partielle effectuée selon les lignes III-III de la fig. 1, la fig. 4 est une vue en coupe selon les lignes IV-IV de la fig. 1 et les fig. 5 et 6 sont des yues schématiques de deux formes modifiées du dispositif de renforcement transversal. En référence aux fig. 1 à 4, le boiè comprend deux jeux de roues 1, 2, chacun comprenant les roues 3 montées sur un essieu tournant 4 (c'est-àdire que chaque essieu est relié solidement à ses roues 3). Les roues montrées dans les fig. 1 et 2 ont une haute conicité effective, c'est-à-dire qu'elle est située dans l'inter- valle 0.05 à 0.5 et de préférence dans l'intervalle 0.2 à 0.3. Le jeu de roues 1 tourne dans les coussinets 5 tandis que le jeu de roues 2 tourne dans le coussinet 6. Dans cet exemple, bien que cela ne soit pas nécessaire, les coussinets sont situés aux deux extré- mités des essieux des jeux de roues respectifs et chaque emplace- ment de coussinets comprend une boite d'essieu 7, qui comme décrit et revendiqué dans notre demande de brevet britannique no 23576-78 (non encore accordée, peut être profilé afin de fournir une surfa- ce soutenant les coussinets ayant un angle qui ne dépasse pas 1800, de façon qu'un roulement à cartouche (non montré) puisse être fa- cilement disposé à cette surface et fixé rigidement en position par un étrier partiellement circulaire. Les boîtes d'essieu 7 sont tributaires des armatures la- térales 8 et 9, qui dans cette variante, sont fabriquées selon une construction quelque peu similaire à la construction des armatures latérales décrites dans notre demande de brevet britannique no 23576-78. Ainsi, chaque armature latérale présente en général une section en forme de I, dont les dimensions varient selon la distri- bution de la charge à laquelle elle est soumise lors de son emploi. Toutefois, la présente contruction ne comporte aucune sous-armature, chaque armature latérale comprenant seulement un membre en forme de pont, dont la portion centrale présente un aspect en forme d'auge peu profonde (voir particulièrement la fig. 1) afin de fournir une surface de support 10 centrale et horizontale. 4* 2464864 Dans cette variante, une traverse dansante 11 a la forme d'une barrette (elle peut également être fabriquée de façon à pré- senter une section variable) ayant également une portion centrale en forme d'auge peu profonde (voir- la fig. 4). Chaque extrémité de cette traverse 11 est reliée à une armature latérale respecti- ve 8 ou 9 (voir la fig. 4) par l'entremise d'un dispositif se- condaire élastique comprenant un ressort en caoutchouc 12 monté entre la surface de support 10 de ltarmature latérale et la plaque inférieure à ressauts 13, des ressorts pneumatiques 14, dont l'ex- trémité supérieure est reliée par l'entremise d'un anneau circu- laire 15 à la face inférieure de l'extrémité de la traverse dansan- te. Chaque extrémité de la traverse dansante présente un pivot (non montré) qui s'avance à travers une ouverture dans la plaque supérieure des armatures latérales respectives afin de coopérer avec la partie annulaire 16 constituant une butée verticale du tam- pon. Il y a également une articulation télescopique 17 du clapet, disposée entre chaque armature latérale et la traverse dansante (voir la fig. 4), qui permet de contrôler le mouvement latéral de cette traverse dansante par rapport aux armatures latérales. Chaque armature latérale présente une saillie d'arrêt 18 qui coopère avec une butée de tampon latérale 19. Le raccord de la traverse dansante aux armatures latérales 8 et 9 est complété par des articulations pour tractions latérales respectivement 20 et 21 qui sont reliées d'une manière pivotable aux différentes parties. On appréciera que, si on le préfère, la traverse dansante n'est pas nécessaire. A la place, le corps de la voiture de chemin de fer peut être monté directement sur les armatures latérales 8 et 9 par l'intermédiaire de ressorts pneumatiques 14, et dans ce cas la butée de tampon 16 et la saillie d'arrêt 18 sont agencées afin de coopérer avec les parties fixées d'une manière appropriée et agen- cées sur le corps de ladite voiture de chemin de fer. De manière semblable à celle décrite dans notre demande de brevet britannique no 23 576-78 citéeci-dessus, chaque boîte d'es- sieu 7 est reliée d'une manière flexible à l'extrémité respective de leurs armatures latérales respectives 8 ou 9, par l'entremise d'une garniture primaire à ressort comprenant des tampons de caou- tchouc 22. Ces derniers agissent de façon à retenir leurs boites d'essieu respectives dans leurs pas, mais ils ont une rigidité la- térale relativement faible, c'est-à-dire qu'ils permettent aux boites d'essieu une liberté de mouvement dans un plan horizontal. 24 64864 5. Comme déjà discuté dans notre demande de brevet No 23576-78, les tampons de caoutchouc 22 peuvent être en forme d'éléments laminés agencés dans un plan horizontal (comme indiqué) ou incliné afin de produire un rapport de rigidité préféré lon- gitudinal-latéral. Dans la'présente variante, les tampons de ca- outchouc 22 sont montés à une distance relativement faible au- dessus des axes des jeux de roues 1 et 2 et, par conséquent, ils ont l'avantage, déjà cité dans notre demande de brevet citée ci- dessus, de présenter une ligne de poussée sur le bogie relative- ment basse, aussi bien pour des mouvements latéraux que longi- tudinaux. Il est connu en soi que les freins de boggie (non représentés) sont montés sur une entretoise 23 pour le jeu de roues 1, et 24 pour le jeu de roues 2. Ces entretoises s'é- tendent transversalement entre les armatures latérales 8 et 9, et sont parallèles aux essieux tournants de leurs jeux de roues respectifs, et sont situées à une distance requise de ces es- sieux. L'extrémité de chaque entretoise est montée de façon non rotative sur leurs ossatures respectives par l'entremise d'une applique 25, qui supporte une paire de pivots espacés 26, 27 qui s'adaptent dans les ouvertures respetives 28, 29 ménagées dans l'ossature latérale. De même, comme il est connu, les mo- teurs de traction 30 et 31 pour respectivement les jeux de roues 1 et 2, sont montés directement sur leurs essieux tournants res- pectifs 4, chacun par l'entremise d'une paire de coussinets 32 et 33 espacés. Ces coussinets 32 et 33 sont agencés à chaque extrémité d'un arbre de support tubulaire 34, 35 auquel sont fixées sûrement les enveloppes 36, 37 des moteurs respectifs 30 et 31. Pour empêcher ces moteurs de tourner autour de leurs es- sieux tournants 4, chaque enveloppe de moteur présente un bour- relet en saillie 38 qui est maintenu fermement contre les entre- toises de frein 23 ou 24, par exemple, en étant pris en sandwich entre une paire de tampons de caoutchouc (non représentés) qui sont pressés à tour de rôle contre la face inférieure de l'entre- toise de frein grâce à une applique appropriée (non représentée). Conformément à la présente invention, les en- veloppes de moteur 36 et 37 sont une partie de ladite armature, qui comprend également un dispositif de coulisse à pivot 39 s'étendant entre les enveloppes de moteur 36 et 37. En référence aux figures 1 et 2, dans l'une de ses formes, le dispo- 6. 2464864 sitif de coulisse comprend une tige ou barre rigide 40 qui s'é- tend en diagonale entre deux montures 41 placées aux extrémités, chacune pouvant pivoter autour d'un axe vertical de l'une des faces adjacentes respectives 42 ou 43 desdites enveloppesde mo- teur (voir la fig. 1). La tige 40 passe entre une paire de tiges ou barres espacées 44 qui s'étendent en diagonale et sont reliées afin de pouvoir pivoter autour d'un axe vertical de l'une à l'autre des parois 42 et 43 grâce à leur monture 45 placée aux extrémités. Lorsque le boggie ne travaille pas, est dans un état de repos, le point de rencontre des tiges ou barres 40 et 41 coincîde avec l'axe central vertical situé au milieu des jeux de roues du boggie. Dans une construction alternative montrée à la figure 5, le dispositif à coulisse de l'armature peut être semblable à la construction peu profonde en forme de V décrite dans notre demande de brevet citée ci-dessus non encore accordée, selon laquelle les deux ossatures en forme de V 46 sont reliées de manière flexible en leur centre par un raccord à pivot ap- proprié 47 qui empêche les jeux de roues 1 et 2 d'effectuer des déplacements rotatifs linéaires, mais permet la liberté dans le mouvement rctationnel relatif de ces jeux de roues. Toutefois, au lieu que les ossatures en forme de V du dispositif à articu- lations soient reliées aux boites d'essieux respectives, ces os- satures 46 sont fixées rigidement entre les parois opposées 42 et 43 desdites enveloppes-de moteur. Dans une autre construction alternative mon- trée à la figure 6, le dispositif à articulations peut comprendre une applique 48, 49 se projetant hors de chaque paroi opposée 42, 43 desdites enveloppes de moteur, de sorte qu'elles soient es- pacées latéralement l'une de leautre, et une tige ou barre 50 s'étendant latéralement qui est reliée de manière pivotable à chaque extrémité, autour d'un axe vertical, aux appliques res- pectives, grâce à un manchon en caoutchouc ou en matériau simi- laire afin de fournir.une contrainte flexible au mouvement de pivotement. Toutefois, cette construction peut être utilisée seulement si le système de freinage le permet. Ainsi elle ne serait pas utilisable pour un système de freins à "poussoirs" dans lequel les tampons de freins sont poussés et forcés en engagement avec leurs roues respectives. En effet, le disposi- tif à articulations permet un mouvement longitudinal rotatif 7. 2464864 entre les enveloppes de moteur et par suite, ces enveloppes ne peuvent pas compenser la réaction des forces. L'agencement des parois opposées 42 et 43 et de l'articulation à pivot 39 est tel que la dernière peut être située à n'importe quelle hauteur convenable. Toutefois afin d'obtenir au moins les avantages du montage d'un dispositif à ressort primaire (c'est-à-dire les manchons de caoutchouc 22) à une hauteur relativement faible au-dessus de l'essieu tournant 4 des jeux de roues 1 et 2 décrits dans notre demande de brevet non encore accordée citée ci-dessus, comme montré à la figure 1, l'articulation à joint est reliée substantiellement en-dessous du niveau de ces essieux tournants. On appréciera de ce qui précède qu'en reliant le dispositif d'articulation à pivot 39 directement aux enve- loppes de moteur, l'armature relie de façon effectivement fle- xible les coussinets 32, 33 des enveloppes de moteur, et par sui- te, les coussinets 5, 6 des jeux de roues 1 et 2. Les variantes préférées aux boggies décrits ci-dessus sont particulièrement appropriées dans un système de transport rapide dans lequel tous ou presque tous les axes tour- nants 4 doivent être motorisés par un moteur de traction rela- 22 tivement petit monté sur ces essieux. 8. 2464864 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour une voiture de chemin de fer ou pour son boggie, ayant au moins deux jeux de roues, chacun avec un essieu tournant monté dans une paire respective de cous- sinets, et des armatures reliant élastiquement l'un des coussi- nets de l'un des jeux de roues avec au moins l'un des coussinets de l'autre jeu de roues, caractérisé par le fait que chaque jeu de roues est muni d'un moteur de traction qui comprend une en- veloppe montée en rotation sur l'essieu tournant respectif de ces jeux de roues par l'entremise des coussinets, que chaque enveloppe de moteur est fixée de façon à ne pouvoir entrer en rotation à une partie fixe du corps de la voiture du boggie, et que chaque armature est reliée par l'entremise des enveloppes de moteur, ce qui permet de cette façon d'obtenir effectivement la- dite interconnexion élastique. 2. Dispositif pour une voiture de chemin de fer selon la revendication 1, caractérisé en ce que les envelop- pes de moteur forment une paire de parois opposées et que les armatures comprennent un dispositif articulé à pivot qui est monté de manière pivotable autour d'au moins un axe vertical, entre ces parois, et disposé de façon que les enveloppes de mo- teur, et par suite leurs jeux de roues respectifs, soient em- pêchées d'effectuer des déplacements linéaires relatifs, mais soient libres de se mouvoir l'un par rapport à l'autre par des déplacements rotatoires. 3. Dispositif pour une voiture de chemin de fer selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif articulé à pivot comprend une tige ou barre s'éten- dant en diagonale entre deux supports, chacune étant reliée de manière pivotable à une paroi respetive de chaque enveloppe de moteur et passant entre une paire de tiges ou barres espa- cées qui s'étend en diagonale entre une autre paire de supports reliées de manière pivotable aux parois respectives, le point de rencontre de la tige ou la barre étant en coïncidence avec l'axe central vertical monté entre les deux jeux de roues. - 4. Dispositif pour voiture de chemin de fer selon la revendication 1; ou 2, caractérisé en ce que le dispo- sitif articulé à pivot comprend une paire d'ossatures peu pro- fondes en forme de V reliées directement aux parois respectives des enveloppes de moteur et reliées entre elles en leur centre par un pivot flexible, ces centres étant en coïncidence avec 9. 2464864 l'axe central vertical entre les jeux de roues. 5. Dispositif pour voiture de chemin de fer selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le disposi- tif articulé à pivot comprend un support se projetant hors de chaque enveloppe de moteur de façon à être latéralement espa- cée l'une de l'autre, chacune à l'un des côtés de l'axe vertical central situé entre les jeux de roues, ainsi qu'une tige ou barre s'étendant latéralement montée de façon à pouvoir pivoter à chaque extrémité à l'une de ses supports respectifs par un pivot flexible.