Brevet FR2482033A1 — publié le 19811113

La présente invention concerne un bogie double pour véhicule ferroviaire, plus particulièrement destiné à circuler sur des voies légères, ou de qualité médiocre, et présentant des courbes de faible rayon. De telles voies ne peuvent supporter que de faibles charges par essieu, ce qui limite la capacité des wagons, et par conséquent la renta- bilité d'exploitation de la ligne. Pour réduire la charge par essieu on est donc amené à multiplier le nombre d'essieux. Une solution usuelle pour cela est de constituer des bogies doubles, c'est-à-dire de faire reposer chaque extrémité de caisse de wagon sur un élément intermédiaire qui repose à son tour sur deux bogies ordinaires, en assurant une égale répartition de charge sur chaque bogie élémentaire, pour réduire ainsi de moitié la charge transmise à la voie par chaque essieu. Parmi les réalisations de bogies doubles, on pourra se référer à la description donnée dans le brevet français publié sous le numéro 2 276 972, et plus particulièrement son addition publiée sous le numéro 2 314 851. La réalisation qui y est décrite concerne un ensemble particu- lièrement bien adapté à la circulation sur voie en mauvais état, grace à sa souplesse et sa capacité de déformation,de façon que chaque roue suive les irrégularités de la voie sans délestage. Dans une telle réalisa- tion la caisse du véhicule repose au milieu de deux balanciers latéraux indépendants dont les extrémités reposent à leur tour sur la traverse centrale de chaque bogie élémentaire par l'intermédiaire d'un palonnier articulé au centre du bogie élémentaire, et par des blocs élastiques qui soulagent le palonnier d'une grande partie de la charge. On obtient ainsi de grandes possibilités de gauchissement relatif de l'ensemble roulant par rapport à la caisse, et d'un bogie élémentaire à l'autre. Mais un tel dispositif est prévu pour que l'équipement de choc et de traction soit disposé sur la caisse du véhicule, si bien que l'ensemble roulant est "mené". Il en résulte que, dans les entrées en courbe par exemple, le mouvement de rotation est imposé au bogie avant uniquement par la réaction transversale du rail extérieur sur les boudins des roues correspondantes. Ceci est particulièrement génant pour des voies présentant des courbes de très faible rayon, et il en résulte une usure prématurée des boudins,qui impose des reprofilages fréquents des bandages, et par là une augmentation des coûts d'exploitation. 2 2482033 On obtient évidemment une meilleure inscription en courbe de faible rayon si le bogie est "menant", c'est-à-dire si les efforts de traction sont appliqués au bogie lui-même. Dans ce cas en effet, lors d'une entrée en courbe, la rotation du bogie est d'abord provoquée par la composante transversale de l'effort de traction exercé par le wagon précédent déjà engagé dans la courbe, si bien que le bogie se place par avance à sa position normale en courbe, avec moins de frottement et donc moins d'usure entre les bandages de roues et le rail. On connait des bogies doubles ainsi équipées d'un attelage généralement automatique central, et permet- tant l'action directionnelle lors des entrées et sorties de courbe. Mais dans ces-bogies doubles de type connu le couplage des deux bogies élémen- taires est réalisé par un cadre rigide qui supporte toute la charge de la caisse par un appui à crapaudine, et qui repose lui-même sur les bogies élémentaires par d'autres appuis à crapaudines; c'est aussi ce cadre rigide qui reçoit l'équipement de choc et de traction. Il en résulte une grande rigidité de l'ensemble qui s'adapte très mal à des voies de qualité de nivellement médiocre, et les frottements importants dans les crapaudines gênent les déplacements relatifs en rotation dans les entrées ou sorties de courbe, surtout lorsqu'il s'agit de courbe de faible rayon. On notera encore que les efforts directionnels dus à l'attelage direct sur le bogie, sont appliqués à un élément lourdement chargé puisqu'il reçoit directement la tharge de la caisse. La présente invention constitue une solution nouvelle, qui permet d'apporter à un bogie double à grande capacité de déformation les avanta- ges supplémentaires d'un effet directionnel lors des changements de cour- bure de la voie. L'invention s'applique donc à un bogie double pour un véhicule ferro- viaire constitué par l'association de deux bogies élémentaires dont un bogie avant disposé vers l'extrémité de la caisse du véhicule, et un bogie arrière disposé à l'intérieur, dans lequel la caisse repose au milieu de deux balanciers d'accouplement longitudinaux indépendants dispo- sés au voisinage et de part et d'autre de l'axe des bogies élémentaires, la liaison d'appui des extrémités des balanciers d'accouplement avec chacun des bogies élémentaires étant réalisé, pour chaque bogie élémen- taire, par appui sur les extrémités d'un palonnier transversal articulé sur le pivot de bogie, des blocs élastiques déformables transversalement étant disposés entre chaque extrémité des palonniers et la traverse de 3 2 482033 pivot de bogie de façon que sous charge normale le palonnier ne trans- mette au pivot qu'une charge réduite. Selon l'invention les organes de choc et de traction sont disposés à l'extrémité d'un timon librement articulé d'une part sur un pivot à axe vertical solidaire de la caisse au centre de l'ensemble, et d'autre part sur le pivot vertical du bogie avant. Selon une forme préférentielle de réalisation la caisse repose sur une traverse intermédiaire d'appui par l'intermédiaire d'une articu- lation cylindrique d'axe longitudinal, avec des moyens pour maintenir la traverse d'appui dans le plan transversal de la caisse, la traverse d'appui reposant elle-même sur chacun des balanciers par l'intermédiaire de blocs élastiques déformables transversalement. L'invention sera mieux comprise en se référant à un mode de réali- sation particulier donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annéxés. La figure 1. est une vue latérale extérieure d'un bogie double réalisé selon l'invention. La figure 2 est une vue de dessus de ce même bogie. La figure 3 est une coupe longitudinale selon III.III de la figure 2. La figure 4 est une coupe transversale selon IV.IV de la figure 2. En se référant à l'ensemble des figures, on retrouvera la struc- ture générale du bogie double décrit dans le brevet francais et son addi- tion publiés sous les numéros 2 276 972 et 2 314 851. Les deux bogies élémentaires de type usuel sont ici désignés globalement par 1 pour le bogie avant et par 2 pour le bogie arrière, le bogie avant étant celui le plus proche de l'extrémité de la caisse du véhicule. Chacun de ces bogies élémentaires 1 et 2 comporte une traverse 3,4 portée par la suspen- sion primaire, et muni en son centre d'un pivot 5,6. Les bogies 1 et 2 sont liés par deux balanciers longitudinaux 8 et 9, de section générale en I. A chacune de leurs extrémités les balanciers 8 et 9 reposent par un appui sphérique à rotule 11 sur les extrémités d'un palonnier transversal 12 ou 13, articulé chacun sur le pivot à axe vertical 5 ou 6. Des blocs élastiques 15, constitués par exemple par des sandwichs caoutchouc-acier déformables transversalement, sont interposés entre les extrémités des palonniers 12 ou 13 et la traverse des pivots correspondant 3 ou 4, de façon à reporter directement sur la traverse au moins une grande partie le la charge reçue par les extrémités de balanciers. 4 2482033 Le palonnier 12 ou 13 est ainsi délesté et n'est pas gêne pour tourner autour de son pivot lorsque, en courbe, les deux bogies élémentaires cessent d'être parallèles. La rotation des palonniers est rendue possible par la déformation transversale des blocs 15, qui engendre ensuite un couple de rappel en sortie de courbe pour réaligner les deux bogies élémentaires. Ctest cette disposition qui p'ermet une grande souplesse de défor- mation de l'ensemble, aussi bien pour absorber les affaissements ou les dos-d'anes locaux rencontrés sur une voie en mauvais état, que pour absor- ber les gauchissements dus à l'affaissement local d'un seul rail. La capacité du bogie souple de suivre sans délestage les déformations de la voie est encore accrue par le mode de réalisation de l'appui de la caisse sur les balanciers d'équilibrage 8 et 9, comme on le verra plus particu- lièrement sur les figures 3 et 4. La caisse, représentée simplement ici par sa traverse d'appui -18, repose sur une traverse plate verticale 19 découpée pour former quatre becs 20 entourant deux orifices partiellement fermés. La traverse 19 est en appui sur les deux balanciers 8 et 9 par ses becs 20 avec interposi- tion de blocs élastiques sandwichs 21 entre les becs et l'aile inférieure des balanciers. La traverse 19 est traversée par un axe longitudinal cylindrique 23, et de part et d'autre de la traverse la caisse comporte deux chandelles 24, découpées en demi-cercle à leur partie inférieure et en appui sur l'axe 23. La traverse 19 est par ailleurs maintenue prisonnière à l'intérieur de deux pièces 26 en U renversé, solidaires de la caisse, de telle sorte qu'elle est assujettie à rester toujours perpen- diculaire à l'axe longitudinal de la caisse. Des butées transversales 27 limitent le débattement angulaire relatif entre la traverse 19 et la caisse autour de l'axe 23. Enfin, les balanciers 8 et 9 sont munis, sur leur aile supérieure, de logements 28 qui reçoivent avec un jeu vertical les butées 29 solidaires de la caisse, pour transmettre les efforts longi- tudinaux de traction ou de freinage. Les chandelles 24 sont liées à la caisse par une partie cylindrique formant pivot d'articulation pour un timon horizontal plat 32. Le timon 32 est également librement articulé autour du pivot à axe vertical 5 au centre de la traverse 3 du bogie avant. Vers l'avant, le timon 32 est prolongé par le bloc standard d'attelage 34, ici un attelage central auto- matique. On pourra observer que l'on a ainsi réalisé un bogie double du 2482033 type "menant", avec tous les avantages résultant de l'action direction- nelle appliquée au bogie avant pour faciliter son positionnement correct lors des changements de courbure de la voie. On notera en outre que les efforts de traction, et l'effet directionnel appliqué aux bogies, sont exercés par un timon librement articulé et qui n'est pas soumis à la charge de la caisse. Cette charge est en effet directement transmise de la traverse de caisse 18 à la traverse 19 par les chandelles 24, mais aucune charge verticale n'est appliquée au timon 32 à travers le pivot 30. Enfin on verra que l'adjonction du timon-n'a introduit aucune rigidité supplémentaire à un bogie double de grande capacité de déforma- tion sur des irrégularités de voies de toutes sortes. Bien entendu, l'invention n'est pas strictement limitée au mode de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple, mais elle couvre éga- lement les réalisations qui n'en différeraient que par des détails, par des variantes de réalisation, ou par l'utilisation de moyens équivalents. 6 2482033 REVENDICATIONS 1. Bogie double pour véhicule ferroviaire, constitué par l'asso- ciation de deux bogies élémentaires dont un bogie avant disposé vers l'extrémité de la caisse du véhicule et un bogie arrière disposé vers l'intérieur, dans lequel la caisse repose au milieu de deux balanciers d'accouplement longitudinaux indépendants disposés au voisinage et de part et d'autre de l'axe des bogies élémentaires, la liaison d'appui des extrémités des balanciers d'accouplement avec chacun des bogies élémentaires étant réalisée, pour chaque bogie élémentaire, par appui sur les extrémités d'un palonnier transversal articulé sur un pivot de bogie, des blocs élastiques déformables transversalement étant disposés entre chaque extrémité des palonniers et la traverse de pivot de bogie de façon que sous charge normale le palonnier ne transmette au pivot qu'une charge réduite, caractérisé par le fait que les organes de choc et de traction sont dis- posés à l'extrémité libre d'un timon librement articulé d'une part sur un pivot à axe vertical solidaire de la caisse au centre de l'ensemble, et d'autre part sur le pivot vertical du bogie avant. 2. Bogie double selon revendication 1, caractérisé par le fait que la caisse repose sur une traverse intermé- diaire d'appui, par l'intermédiaire d'une articulation cylindrique d'axe longitudinal, avec des moyens pour maintenir la traverse d'appui dans le plan transversal de la caisse, la traverse d'appui reposant elle-même sur chacun des balanciers par l'intermédiaire de blocs élastiques défor- mables transversalement. 3. Bogie double selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé par le fait que l'appui des extrémités des balanciers d'accouplement sur les extrémités des palonniers des bogies élémentaires est réalisé par un élément à rotule.