Brevet FR2625965A1 — publié le 19890721

La présente invention concerne des bogies de chemin de fer et, plus particulièrement, un bogie de chemin de fer à trois essieux. L'utilisation accrue de wagons porte-conteneurs empilés a conduit à réaliser que les modèles de bogies de wagons à marchandises à deux essieux existants ne possé- daient pas la capacité adéquate pour recevoir deux conte- neurs ou plus, chargés à leur capacité maximale admissible. Un modèle de bogie en variante qui résout de nombreux pro- blèmes de capacité est le bogie à trois essieux. Toutefois, les modèles existants de bogies à trois essieux présentent plusieurs problèmes relatifs à leur agencement sous la caisse du wagon de chemin de fer. Ces modèles de bogies à trois essieux (représentés d'une façon générale sur la Figure 1 des dessins) comportent une crapaudine disposée au centre sur une grande traverse danseuse moulée unique qui, dans le cas de wagons porte-conteneurs empilés du type à plateforme surbaissée, complique la construction de la caisse du wagon en nécessitant un porte-à-faux important au- delà de la plateforme surbaissée. Ceci n'augmente pas seulement les conditions de résistance de cette partie de la structure du wagon, mais augmente également le poids de la caisse du wagon. De tels modèles de bogie à trois essieux de l'art antérieur comprenaient quatre châssis latéraux.(deux par côté) réunis sur le pivot de bogie. La traverse danseuse massive, d'une seule pièce, est supportée par des groupes de ressorts sur chacun des quatre châssis latéraux à l'inté- rieur desquels les extrémités de la traverse danseuse s'étendent. La crapaudine centrale unique est flanquée par des semelles latérales surélevées, le tout étant positionné sur le pivot. Ces modèles de bogies à trois essieux sont difficiles et coûteux à produire par fonderie en raison de la dimension hors-tout, de la complexité et de la masse des traverses danseuses. L'alignement des quatre extrémités de la traverse danseuse exige des procédés de calibrage et de réglage importants au moyen de plaques et par soudage. La rigidité de la traverse danseuse par rapport aux quatre extrémités entraîne une altération des possibilités de compensation des bogies, condition qui contribue au dérail- lement. La complexité de la timonerie de freins constitue un autre problème et constitue un poste d'entretien signifi- catif. La présente invention prévoit un bogie à trois essieux possédant la capacité de transport de charge nécessaire pour les applications du transport par conteneurs et d'autres usages. Le bogie est équipé de deux traverses danseuses, chacune d'elles comportant une crapaudine et des appuis latéraux. La crapaudine et les appuis latéraux sont disposés longitudinalement sur le bogie, relativement près de la paire de roues de l'essieu d'extrémité pour contribuer à la réduction de la longueur du porte-à-faux de la caisse du wagon requise pour le raccordement au bogie et pour répartir la charge sur les essieux de manière à ne pas surcharger l'essieu central. De plus, des connecteurs articulés sont utilisés pour assembler la caisse au bogie. Un connecteur articulé type est décrit dans le brevet US 4.593.829 cédé au cessionnaire de la présente demande. Dans la disposition particulière de la présente invention, une structure de longeron central de caisse de wagon simulée est utilisée pour réunir deux connecteurs à chaque traverse danseuse. Ce longeron central passe sur l'essieu central du bogie et constitue un trajet de charge pour les forces longitudinales du train. Pour simplifier l'assemblage du wagon et du bogie, la connexion femelle du connecteur articulé est attachée à la caisse et la connexion mâle au longeron central simulé. D'autres combinaisons de connexions de caisses de wagons sont possibles pour satisfaire à des besoins de construction de wagons particuliers. De plus, le longeron central simulé peut être remplacé par une structure quelconque qui peut constituer le trajet de charge longidudinal entre les crapaudines. Chaque crapaudine de caisse repose sur des tra- verses danseuses de bogie individuelles, chacune d'elles possédant son propre jeu de ressorts de charge et d'éléments d'amarrage de bogie dans l'ouverture de traverse danseuse de chassis latéral. La structure de la traverse danseuse de bogie est simplifiée par rapport à la structure de traverse unique de l'art antérieur par l'élimination de la nécessité d'avoir à transporter la charge en un point central. De plus, la connexion articulée et le longeron central sont adaptés pour supporter les forces d'absorption de chocs ou de compression et de traction ou de remorquage du train. Dans les dessins, Figure 1 est.une vue en plan d'un bogie de chemin de fer à trois essieux, à traverse danseuse unique, de l'art antérieur, Figure 2 est une vue en plan en coupe transversale partielle, d'un bogie de chemin de fer à trois essieux conforme à la présente invention, Figure 3 est une vue latérale d'un bogie de chemin de fer à trois essieux selon la présente invention, et Figure 4 est une vue en plan d'un bogie de chemin de fer à trois essieux selon la présente invention. Si l'on se référe maintenant à la Figure 1, un bogie à trois essieux de l'art antérieur est représenté d'une façon générale en 10. Le bogie 10 comprend deux ensembles de châssis latéraux parallèles dont l'un d'entre eux comprend les sections 12 et 14 et dont le côté opposé comprend les sections 16 et 18. Les sections de châssis latéraux sont assemblées par un mécanisme à boulon et corps de palier au niveau du point médian 19 du bogie 10. Le bogie comprend en outre les trains de roues des essieux d'extrémité 20 et 22 et un essieu central et le train de roues 24. L'essieu central 24 est généralement dans l'ali- gnement longitudinal du point central 19 du. bogie 10. La traverse danseuse 26 comprend quatre extrémités 30, 32, 34 et 36 qui sont logées dans les ouvertures de traverse des sections de châssis latéraux 16, 18, 14 et 12, respecti- vement. La traverse danseuse 26 comprend également une crapaudine 28 unique, disposée au centre, qui est également dans l'alignement de l'axe longitudinal 19 du bogie 10. Si l'on se référe maintenant à la Figure 2, un bogie de chemin de fer à trois essieux conforme à une pre- mière forme de réalisation de la présente invention y est représenté d'une façon générale en 40. Le bogie 40 est composé de deux ensembles de châssis latéraux parallèles, l'un d'entre eux comprenant les sections 42 et 44 et l'autre les sections 46 et 48. Chaque section de châssis latéral est une structure métallique moulée, allongée, généralement rectangulaire. Un axe central longitudinal du bogie 40 est représenté en 50. La section de chassis latéral 46 comprend une extrémité de réception ouverte 52 dans laquelle une section d'extrémité prolongée 54 de la section de châssis latéral 48 fait saillie. Les deux sections sont assemblées par un ensemble de boulon et corps de palier 56. Les sec- tions de châssis latéral 42 et 44 sont assemblées de façon analogue. Les trois essieux montés sont disposés latéra- lement entre les châssis latéraux. Chaque essieu monté d'extrémité 58 est logé dans des boites d'essieu près des extrémités des sections de châssis latéral 44 et 46. Chaque essieu monté 60 est logé à l'extrémité opposée du bogie 40, dans des boîtes d'essieu près des extrémités des sections de châssis latéral 42 et 48. L'essieu monté central 62 est aligné longitudinalement avec l'axe central 50 du bogie 40 et logé dans une boîte d'essieu située au.dessous des sections d'extrémité assemblées 52 des sections de châssis latéral 46 et 54 de la section de châssis latéral 48,. ainsi que d3s sections correspondantes des sections de châssis latéral 42 et 44. Si l'on se référe à la Figure 3, une vue latérale des sections de châssis latéral 46 et 48 y est représentée, dans laquelle les emplacements relatifs des essieux montés 58, 60 et 62 peuvent être aisément observés, de même que l'assemblage des extensions de châssis latéral 52 et 54 par boulon et corps de palier 56. A la Figure 2, une traverse danseuse allongée, généralement rectangulaire, en métal moulé 70 s'étend entre les sections de châssis latéral 44 et 46. Chaque extrémité de la traverse danseuse 70 est logée dans une ouverture ménagée dans chacun des châssis latéraux respectifs,.avec l'extrémité de la traverse danseuse 78 représentée sur la Figure 3, pénétrant dans l'ouverture de châssis latéral 94. L'extrémité de traverse danseuse 78 est supportée sur des ressorts 92 qui reposent eux-mêmes sur une section 90 en forme de support de ressorts, constituant le fond de l'ou- verture du châssis latéral 94. Des appuis latéraux 74 et 76, représentés sur la Figure 2, sont disposés à l'intérieur des châssis latéraux 44 et 46, respectivement. Les appuis laté- raux 74 et 76 contribuent à réduire le mouvement de balan- cement transversal ou le mouvement de roulis du wagon. Une traverse danseuse analogue 72 s'étend entre les sections de châssis latéral 42 et 48. Chaque extrémité de la traverse danseuse 72 est logée dans une ouverture du châssis latéral, avec l'extrémité de la traverse danseuse 88, représentée sur la Figure 3, pénétrant dans l'ouverture de châssis latéral 83 et ét.nit supportée sur des ressorts 80 qui reposent pour leur part sur la section inférieure 82 de l'ouverture de châssis latéral 83. Des appuis latéraux 84 et 86, représentés sur la Figure 2, sont situés à l'intérieur des châssis latéraux 42 et 48, respectivement. Il faut noter que la traverse danseuse 70 est disposée entre l'essieu d'extrémité 58 et l'essieu central 62, la traverse 70 étant physiquement plus proche de l'es- sieu d'extrémité 58. De même, la traverse 72 est disposée entre l'essieu d'extrémité 60 et l'essieu central 62, alors que la traverse 72 est physiquement plus rapprochée de l'essieu d'extrémité 60. Un longeron central allongé, généralement rectan- gulaire 100, agit comme un dispositif de raccordement entre les traverses 70 et 72. Une extrémité du longeron central 100 se termine dans une extrémité mâle du connecteur articulé 102 logée dans une ouverture de l'extrémité femelle du connecteur articulé 104. Un axe 106 s'étend d'une ouver- ture dans la crapaudine de la traverse 70 et l'axe 106 est logé dans les ouvertures de réception des extrémités de connecteur articulé 102 et 104. L'autre extrémité du longeron central 100 se termine également dans une extrémité mâle de connecteur articulé 110 qui est elle-même logée dans une ouverture de l'extrémité femelle de connecteur articulé 112. L'axe 114 fait saillie d'une ouverture de la crapaudine 116 de la traverse 72, vers le haut, dans les ouvertures de réception des connecteurs articulés 110 et 112. En consC.- quence, le connecteur articulé femelle 104 ou 112 peut se prolonger extérieurement vers un longeron central de wagon. Si l'on se référe maintenant à la Figure 4 des dessins, une seconde forme de réalisation d'un bogie de chemin de fer à trois essieux conforme à la présente invention est représentée d'une façon générale en 120. Le bogie 120 comprend deux châssis latéraux parallèles, l'un d'entre eux étant composé des sections 122 et 124 et l'autre étant composé des sections 126 et 128. Les sections de châs- sis latéraux sont assemblées suivant l'axe central longi- tudinal 130 du bogie de la même manière que dans la première forme de réalisation représentée sur la Figure 2. Trois essieux, comprenant les essieux d'extrémité 144 et 148 et l'essieu central 146 s'étendent latéralement entre les châssis latéraux. Une traverse danseuse 140 est un élément allongé, relativement incurvé,. s'étendant entre les sections de châssis latéral 124 et 126. Des sections d'extrémité de la traverse 140 sont logées dans les ouvertures des sections de châssis latéral 124 et 126, à l'intérieur desquelles les sections d'extrémité de traverse sont supportées sur des groupes de ressorts analogues à ceux décrits dans la Figure 2. La section de traverse 142 est un élément allongé, rela- tivement incurvé, s'étendant latéralement entre les sections de châssis latéral 122 et 128. Les sections d'extrémité de la traverse 142 sont logées dans des ouvertures des châssis latéraux 122 et 128 et sont supportées sur des groupes de ressorts similaires à ceux décrits dans la Figure 2. Le longeron central 150 est une structure métal- lique moulée allongée, généralement rectangulaire, s'éten- dant longitudinalement entre les traverses 140 et 142. Une extrémité du longeron central 150 se termine dans une extrémité mâle de connecteur articulé 152 logée dans une extrémité femelle de connecteur articulé 154. Un pivot 156 s'étend vers le haut à partir d'une ouverture ménagée dans la crapaudine de la traverse 140 et est logé dans les ouvertures des extrémités de connecteur articulé 152 et 154. D'une manière analogue, l'autre extrémité du longeron central 150 se termine'dans un connecteur articulé mâle 160 qui est logé dans une ouverture de l'extrémité femelle de connecteur articulé 162. Le pivot d'accouplement 164 s'étend vers le haut à partir d'une ouverture de la crapaudine 166 de la traverse 142. Les extrémités femelles de connecteur articulé 154 et 162 s'étendent vers l'extérieur en direction de la struc- ture de longeron central du wagon supportée par le bogie 120. Ainsi, les forces de compression ou d'absorption de chocs et les forces de traction ou de remorquage sont transmises à partir du dispositif de connexion jusqu'au longeron du wagon, par l'intermédiaire du bogie 120. Comme représenté sur la Figure 4, une semelle d'appui latéral 132 s'étend sous forme d'une partie surélevée, généralement rectangulaire, à partir du haut de la traverse danseuse 142 adjacent à un côté de l'extrémité mâle du connecteur articulé 160. Une semelle d'appui latéral analogue s'étend à partir du haut de la traverse 142 adja- cent à l'autre côté de l'extrémité male du connecteur articulé 160. Deux semelles d'appui latéral analogues s'étendent à partir du haut de la traverse 140. Le connecteur articulé mâle 160 comprend une extension d'appui latéral 138 faisant saillie vers l'exté- rieur à partir du côté de l'extrémité du connecteur, en direction du chassis latéral 128. L'extension d'appui latéral 138 est une saillie rectangulaire, généralement plane, qui s'étend sur la semelle d'appui latéral située au dessous sur la traverse 142. Une extension d'appui latéral analogue fait saillie à partir de l'autre côté du connec- teur articulé male 160 mais est arrachée dans la Figure 4 pour représenter la semelle d'appui latéral 132 au dessous. Des extensions d'appui latéral analogues 134, 136 font saillie des côtés du connecteur articulé male 152 au dessus des semelles d'appui latéral sur la traverse 140. Ces exten- sions et semelles d'appui latéral assurent la stabilité de la caisse du wagon en réduisant le risque de balancement transversal de la caisse du wagon sur le bogie. REVENDICATIONS 1. Bogie (40; 120) de wagon de chemin de fer, caractérisé en ce qu'il comprend deux châssis latéraux généralement parallèles sur les bords latéraux dudit bogie, trois essieux s'étendant latéralement entre lesdits châssis latéraux, munis d'une roue fixée près de chaque extrémité d'essieu, un essieu central desdits essieux s'étendant sens!biement entre Ies axes médians longitudinaux desdits châssis latéraux, deux traverses danseuses ('70! 72; 140, 142), chacune d'elles s'étendant latéralement entre lesdits châssis latéraux et disposées longitudinalement entre l'essieu central (62; 146) et un essieu extérieur (58, 69.; 144, 148), et une crapaudine (116; 166) en un point médian situé latéralement de chacune de5 deux traverses (70,72;140, 142). 2. Bogie (40; 120) de wagon de chemin de fer selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de connexion (100; 150) s'étendant entre lesdites crapaudines (116; 166) des traverse danseuses, ledit moyen de connexion (100; 150) comprenant une partie en forme de barre et deux parties d'extrémité, et un moyen en forme de pivot (106, 114; 156, 164) s'étendant vers ladite crapaudine (116; 166) de traverse, logé dans chacune desdites parties d'extrémité du moyen de connexion. 3. Bogie de wagon de chemin de fer selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que chaque partie d'extrémité de moyen de connexion comprend une extrémité d'un connecteur articulé (102, 104, 110, 112; 152, 154, 160, 162). 4. Bogie de chemin de fer de la revendication 1, caractérisé en ce que chacune desdites traverses est de configuration allongée, généralement rectangulaire et s'étend sensiblement latéralement entre deux ouvertures de traverse dans ledits châssis latéraux. 5. Bogie de chemin de fer selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun desdits châssis latéraux est composé de deux sections (122, 124; 126, 128), chacune desdites sections étant de forme rectangulaire généralement allongée et étant assemblée aux extrémités adjacentes desdits châssis latéraux dans l'axe longitudinal central dudit bogie (120) , la section assemblée desdits châssis latéraux comportant une ouverture de palier recevant l'essieu central (146). 6. Bogie de chemin de fer selon la revendication , caractérisé en ce que chacune desdites sections de chassis latéral comprend une ouverture de traverse danseuse dans laquelle s'étend une extrémité de l'une desdites traverses. 7. Bogie de chemin de fer selon la revendication , caractérisé en ce que chacune desdites sections de chassis latéral comprend une ouverture de boîte d'essieu recevant une extrémité de l'essieu. 8. Bogie de wagon de chemin de fer selon la reven- dication 3, caractérisé en ce que chaque extrémité du connecteur articulé comprend des parois latérales d'o font saillie des extensions en forme d'appui latéral (134, 136, 138), chaque traverse danseuse comprenant une surface supérieure munie de semelles d'appui latéral (132). 9. Bogie de chemin de fer caractérisé en ce qu'il comprend deux châssis latéraux parallèles, deux essieux d'extrémité (58, 60; 144, 148) s'étendant entre lesdits châssis latéraux près des extrémités de ceux-ci et un essieu central (62, 146) s'étendant entre lesdits châssis latéraux à peu près au point milieu longitudinal de ceux-ci, deux traverses danseuses (70, 72; 140, 142) s'étendant entre lesdits châssis latéraux, chaque traverse danseuse étant positionnée longitudinalement entre l'un desdits essieux d'extrémité (58, 60; 144, 148) et ledit essieu central (62; 146), chaque châssis latéral étant muni d'ouvertures de traverse recevant une extrémité de l'une desdites traverses,et un moyen de connexion entre lesdites traverses. 10. Bogie de chemin de fer selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque moyen de connexion comprend une barre comportant deux extrémités, chacune d'elles aboutissant à l'une desdites traverses danseuses, chacune desdites traverses comportant une poche centrale et un pivot (106, 114; 156, 164) logé à l'intérieur, chaque extrémité de ladite tige recevant ledit pivot. 11. Bogie de chemin de fer selon la revendication 9, dans lequel ledit moyen de connexion comprend une barre comportant deux extrémités (102, 104; 110, 112; 152, 154; 160, 162) d'un connecteur articulé, chacune d'elles.étant logées dans l'une desdites traverses. 12. Bogie de chemin de fer selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend une crepaudine dans chaque traverse danseuse, un pivot. (106, 114; 156, 164) étant logé dans ladite craDaudins et dans lequel ledit pivot est reçu dans l'une desdites extrémités du connecteur articulé. 13. Bogie de chemin de fer selon la revendication 11, caractérisé en ce que chaque extrémité (152, 154) du connecteur articulé comprend des parois latérales munies d'extensions en forme d'appui latéral faisant saillie de celles-ci et chaque traverse comprend une surface supérieure munie de semelles d'appui latéral (132).