Brevet FR2498144A1 — publié le 19820723

La présente invention concerne les véhicules de chemin de fer et en particulier les bogies de ces véhicules. Les brevets existants décrivent divers types de bogie: L'un d'eux décrit un bogie comportant une entretoise placée vous une traverse dansante entre des longerons latéraux et reposant sur des suspensions élastiques montées dans des évidements de longeron, les organes portant la caisse du véhicule et en absorbant le poids étant montés sur la traverse dansante au-dessus de la suspension élastique. Un autre brevet décrit un bogie comportant des balan- ciers réunis longitudinalement par un cable métallique lâchement suspendu, et réunis transversalement par des barres élastiques et ayant des ressorts à lames joints aux balanciers par des barres compensatrices. Une des réalisations antécédentes comporte un bogie pourvu de biellettes latérales pouvant osciller trans- versalement, jointes à pivot à une traverse dansante et à une botte à paliers, de façon à permettre aux extré- mités des biellettes et à la traverse dansante de se déplacer les unes par rapport aux autres dans deux di- rections. Un autre brevet décrit un bogie dont chaque essieu est accouplé t une traverse dansante par des bielles de- poussée montées à pivot, de façon que chacune d'elles -puisse osciller verticalement et latéralement, et com- portant des ressorts à lames dynamiquement accouplés à 2498 1 44 la traverse dansante et aux. bielles de poussée par un assemblage d'un cAble métallique et de butées. Un autre de ces brevets antérielrs décrit un ensemble comportant un châssis à essieux monté à pivot pr des joints A rotule à une traverse dansante reposant sur des ressorts portOs par le ch&ssis. Aucun de ces brevets antérieurs ne pré6sente les crac- téristiques absolument nouvelles de la présente invention. La présente invention a principalement pour objet de réaliser rn bogie de véhicule de chemin de fer dont la meilleure tenue de route entralne une dimintrion des mouvements de galop, de lacet et de roulis, et une amé- lioration de l'inscription gënérale dans la voie. Linvention a également por objet de réaliser un o- gane égalisateuw de óhgs5 répaztissant les ebChges rerticales ent-re les essieuzú dun bogie, but atteint au moyen d'lun ensemble de ressorts à lames qui, agis- sont à la façon d'lun balnoier, rpartit la chazrge s. les roues quels que soient les déplacements de la sus- Q pension. Oonformément à l'invention, un bogie à chassis en forme de H, pour véhicuLe de chemin de fer, comporte wno6 tra- verse dansante à laquelle sont fixés des longerons!a- téraux, des paliers joints rigidement.ux essieux, des biellettes d'accouplement et des amortisseurs vertieazx joignant à pivot les paliers et les longerons latérax, et des ensembles de ressorts à lames. Le bogie est sen- 2 49814 4 siblement soulagé par le transfert de la charge verti- cale du véhicule aux paliers latéraux au lieu de la cuvette centrale. La cuvette centrale est remplacée par une crapaudine centrale sur laquelle le bogie pivo- tera. Les biellettes articulées permettant une varia- tion de l'empattement entre les essieux lorsque le bo- gie d'inscrit dans une courbe. Les ressorts à lames, étant de même longueur et de même forme, dispensent de ressorts à lames lourds et compliqués du fait que la charge s'exerçant sur l'essieu est répartie entre le ressort et le point de contact entre le ressort et le longeron latéral. Les ressorts à lames présentent des caractéristiques élastiques non linéaire du fait de leur section transversale constante sur toute la lon- gueur du ressort. Les amortisseurs assistent les ensem- bles à ressorts à lames en absorbant une partie des chocs dynamiques. La nature, le principe et l'utilité de la présente in- vention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d'un exemple préféré, non limitatif de réalisation et des revendications, exposées ci-après, en se référant aux dessins annexés dans lesquels: - la Fig.1 est une vue de ctté d'un bogie de véhicule de chemin de fer conforme à l'invention et dont cer- taines parties ont été mises à jour; - la Fig.2 est une vue partielle de dessus du bogie de la Fig.1 et - la Fig.3 est une vue perspective éclatée du bogie des Fig. 1 et 2. 2498 1 44 Le bogie à châssis rigide en forme de H. conforme à l'invention, représenté sur les figures 1,2 et 3, comprend une traverse dansante 1 comportant des longe- rons 2 de forme trapézoïdale, d'une seule pièce avec elle, et présentant des parties inclinées 2'. Des bol- te8 à paliers 3 sont fixées aux essieux 4. La partie centrale 5 de la traverse dansante 1 est plus basse que ses extrémités. Une crapaudine centrale 6, compor- tant un tourillon 6' et une cheville ouvrière 7, trans- mettant au bogie les forces horizontales appliquées à la caisse du wagon, sont placés sur la face supérieure de la partie centrale 5. 'Un palier latéral 8, placé sur chaque longeron latéral au voisinage immédiat de chaque extrémité de la traverse dansante 1, transmet les forces verticales de la caisse du wagon au bogie qui porte un secteur denté 9 permettant la rotation de la caisse sur le bogie, des galets 10, fixés à la cais- se, engrenant alors avec le secteur denté 9. Les paliers latéraux 8 sont disposés essentiellement à mi-chemin entre les extrémités de chaque longeron latéral 2. Des amortisseurs verticaux inclinés 11, placés à l'extérieur du bogie, sont fixés à des goussets 12 des longerons latéraux, et à des montures latérales 13 des bottes à paliers, par des boulons 14. Les amortisseurs verticaux 11, joignant chaque botte à paliezs3 aux longerons la- téraux 3, servent à absorber les efforts verticaux, conjointement avec des jeux de ressorts à lames 15 gou- pillés sur les bottes à paliers 3 et dont la partie supérieure 16 s'appuie à la face inférieure du longeron latéral 2 correspondant. Les ressorts à lames 15 sont réunis par un boulon 16' dont la tête est placée à l'intérieur du longeron la- téral 2 correspondant. Toutes les lames 17 de chaque jeu de ressorts à lames 15 ont la même forme et la même longueur et sont per- cées, à leurs extrémités, de trous 18 alignés les uns sur les autres. Chaque botte à paliers comporte un étrier inférieur 19 d'o fait saillie une broche verticale de guidage 20 passant par lesdits trous 18 des lames de ressorts. Des biellettes articulées 21, dont les extrémités sont fixées à des goupilles 22 portées, respectivement, par des pattes d'attache 23 des boites à paliers et 24 des longerons latéraux et des goussets 12, sont insérées dans chaque espace libre situé au-dessus des parties inclinées 2' de chaque longeron latéral 2, et contri- buent ainsi à réduire l'encombrement et le poids du bogie. Ces biellettes 21, établissan-t une jonction articulée - entre les boites à paliers 3 et les longerons latéraux 2, facilitent les variations de l'entr'axe provoquées par le transfert normal des charges lorsque le bogie prend une courbe. L'avantage offert par le bogie selon l'invention est qu'il utilise des jeux de ressorts à lames dont chaque lame est de forme et de longueur identiques. Le ressort à lames non chargé est porté au centre de la face in- férieure du longeron latéral correspondant. A mesure que la charge augmente, le ressort à lames s'infléchit et vient porter sutr la face inférieure du longeron la- teral on se zrapprochant des essieux. En d'autres termes, la longueur effective du ressort diminue au fur et à mesure que la charge s'exergaut sur la suspension aug- mente. Ces lames de forme et de dimensions identiques diffèrent de celles des ressorts à lames d 'usage courant sur les véhicules de chemin de fer ou automobiles dans lesquels / les lames doivent avoir une forme et des dimensions ifférentes. Cettc. conception permet de maintenir aà un /fs.ible niveau les contraintes sexerçant sur les res- sorts et do se passer des ressorts à lames lourds et - compliqués en usage dans les dispositifs antérieurement conniAs, du fait que la chearg sur leesieu, est.épartie ent:re le ressort et la zone de contact entzre le ressort et le longea-on latéral. De ples, le ressort à lnames joue le rble i 'un!balancier égalisateur répartissant -e char- ge sur les essieux quel aue soit la déplacement de la v:suspe-nsion Une autre earacirstiaue aV&nEgeu. e du dipsositif selon l'invention est zson aptitu-.e directrice permet- tant au bogie de s'inscrire dans des courbes snc. con- tact brutal ni usure entre les boudin.s de roues et les rails. Le transfert normal du poids de lintérieur sur les roues s ituée à l'exté-rieur do la courbe fait croi- tre l'entr'axe du c8të foe"emenc 4hargéo Lorsque' le véhicule prend la courbe, la óh.rge s-ur les roues ext& rieures augmente et, du fait des biellettes articulées 2 498 1 4 4 joignant les longerons latéraux et les boites à paliers montées sur les essieux, la distance séparant les axes des essieux augmente également du c8té le plus lourde- ment chargé. Il en résulte que les essieux viennent se placer selon les rayons de la courbe dans une position en quelque sorte "directrice". La traverse dansante du bogie est sensiblement soulagée du fait du transfert de la charge verticale du wagon de la cuvette centrale aux paliers latéraux. La cuvette centrale est remplacée par une crapaudine centrale ne transmettant que des forces horizontales. fa forme trapézoïdale des longerons latéraux, la dispo- sition des biellettes articulées au-dessus des parties inclinées des longerons latéraux, l'abaissement de la partie centrale de la traverse dansante portant la crapaudine centrale, la disposition extérieure des amortisseurs et la conception nouvelle des ressorts à lames légers travaillant comme balanciers égalisateurs de charges, font de ce bogie à châssis rigide en H un ensemble plus compact, plus économique, et de roulement plus doux que le bogies classiques. L'emploi d'un châssis en H permet d'obtenir un bogie à train de roulement stabilisé, c'est-à-dire à essieux parallèles et rectilignes, contrairement à un chassis en trois parties dans lequel la traverse dansante et les longerons latéraux ne sont pas joints rigidement. Un châssis en trois parties laisse un des longerons latéraux venirse placer en avant de l'autre et contri- bue à accentuer l'instabilité du bogie dans son mouve- ment de galop. 2498 1 44 L'invention étant susceptible de nombreuses variantes et modifications sans quitter son domaine propre, il reste entendu que la description qui précède a une va- leur illustrative et non limitative. REVENDICATIONS 1. Bogie pour véhicule de chemin de fer caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: une traverse dansante (1) à chaque extrémité de laquelle est fixé un longeron latéral faisant corps avec elle; des bottes à paliers d'essieux (3); un ensemble verti- calement compressible de ressorts à lames (15) fixé à chacun desdits longerons latéraux (2) et desdites boites A paliers (3) respectifs; des biellettes d'accouplement (21) et des amortisseurs (11) joignant de façon articulée lesdits longerons latéraux (2) et lesdites boites à paliers (3); des paliers latéraux (8) pour la caisse du véhicule, montés sur lesdits longerons latéraux (2) en vue &'absorber les efforts verticaux exercés par une caisse de véhicule asso- ciée, appropriée à tre montée sur ledit bogie; et une crapaudine centrale (6) montée sur la traverse dansante (1) pour transférer au bogie les efforts horizontaux exercés par ladite caisse de véhicule associée. 2. Bogie pour véhicule de chemin de fer selon la Reven- dication 1, caractérisé en ce que la partie centrale (5) de la traverse dansante (1) est située à un ni- veau moine élevé que les extrémités de ladite tra- verse. 2498 1 44 3. Bogie pour véhicule de chemin de fer selon la Reven- dication 1 caractérisé en ce que chaque palier la- téral (8) comporte un secteur denté (9) monté stur le longeron latéral (2) correspondant pour coopérer avec des jeux de galets (10) portés latéralement par la caisse du véhicule. 4. Bogie pour véhicule de ohemin de fer aelon la Reven- dication I, caractérisé en ce que chaque longeron latéral (2) a -une forme trapézoldale comportant des parties inelinae-3 (2') à ses extrémités auxquelles sont fixées lesdites biellettes (21) et lesdits amor- tisseurs (11). , Bogie pour vhicule de ohemin de fer selon la Reven- dieation I c ce'8téisé eo. coue lesdits longerons (2) ont ans f.'me trapésodEalc ccmportant des d iotes inel;Inées (2:) à leinre trésit4s, leodits ortis- seurLi ver-ticaux (11) énI&t montés à pivot atudits longerous latéraux (2> de-ns la zone desdir.es parties inciré6es- (2e), et lesils amortisseurs (41) étant fixés auxditee bottes _à re.lier (3) et as'tendant extérieremen à, celles-Oio 6,Bogie pour véhicule de ohemîn de fer selon la Reven- dication 1, caractérisé en ce que les suspensions élastiques (15) constituées par des lames de ressorts (17) cintrées en forme convexe, prenment contact paer leur sonIet (16) avec le longeron latS-ral (2) corres- pondant en son point de jonction avec la tra-erse dansante (1) et son j oints opêérativement, par lers extrémités opposées, aux boites à essieux (3) du ceté correspondant du bogie. 1 1 7. Bogie pour véhicule de chemin de fer selon la Reven- dication 1, caractérisé en ce que oes lames de res- sort (17) desdites suspensions élastiques (15) sont d'égale longueur. 8. Bogie pour véhicule de chemin de fer selon la Reven- dication 1, caractérisé en ce que les longerons la- téraux (2) ont une forme trapézoïdale comportant des parties inclinées (2') à leurs extrémités, lesdites biellettes (21) étant disposées dans la zone desdi- tes parties inclinées (2'). 9. Bogie pour véhicule de chemin de fer selon la Reven- dication 1, caractérisé en ce que les boites à pa- liers (3) comportent un étrier inférieur (19) auquel est fixée une broche de guidage (20), et en ce que les lames de ressort (17) constituant les suspensions élastiques (15) sont percées, à chaque extrémité, de trous (18) alignés les uns sur les autres et que tra- verse la broche de guidage (20) correspondante. 10. Bogie pour véhicule de chemin de fer selon la Reven- dication 1, caractérisé en ce que chaque crapaudine centrale (6) comprend un tourillon (6) et une che- ville ouvrière (7) servant de pivot au bogie et pouvant s'engager, de la façon habituelle, avec la caisse du véhicule. 11. Bogie de véhicule de chemin de fer selon la Revendi- cation 1, caractérisé en ce qu'il comporte: deux es- sieux (4), avec roues, espacés l'un de l'autre et portant, à chaque extrémité, une botte à paliers (3) 24 9 8 1 4 4 des dispositifs égalisateurs de charge d'essieux com- prenant des ressorts à lames (15) de chaque cOté du bogie, s'étendant entre les bottes à paliers (3) de chacun desdits côtés et supportés en ces points à un niveau inférieur à celui des essieux; un châssis monobloc constitué par une traverse dansante (1) à chaque extrémité de laquelle est fixé un longeron latéral (2) porté par le groupe de ressorts à lames (15) correspondant, -les extrémités desdits longerons latéraux (2) atteignant les boites à palier s (3) respectives du c8té correspondant du bogie; et des organes régulateurs des déplacements se produisant entre les bottes à paliers (3) et les longerons la- téraux respeecifs (2) 12. Bogie de véhicule de chemin de fer selon la Revendi- cation 11, caractérise en ce que lesdits organes ré- gulateurs de déplacement comprennent des biellettes (21) montées à pivot, par leurs extrémités opposées, aux extrémités correspondantes des longerons laté- raux (2) et aux boites à paliers (3) sur des axes prédétermiinés, et des amortisseurs (11) montés à pivot, par. une extrémité, au longeron latéral cor- respondant, sur un axe parallèle à celui de la biel- lette associée mais à distance d'elle, et, par l'au- tre extrémité, sur un axe inférieur et parallèoe à l'autre axe de pivotement de ladite biellette asso- ciée (21). 13. Bogie pour véhicule de chemin de fer selon la Revendication 11, caractérisé en ce que la section transversale desdites lames de ressort (17) est constante sur toute la longueur des lames.