Brevet FR2936998A1 — publié le 20100416

TN1002-FR-01_' TEXTE DEPOSE RG[XX LONGERON DE BOGIE La présente invention concerne un longeron renforcé pour un bogie notamment destiné aux wagons de transport de marchandises. On sait que la structure d'un bogie est essentiellement constituée de longerons qui sont réunis au voisinage de leur milieu par une traverse pivot. Selon l'état de la technique, un bogie 1, tel que représenté sur la figure 1, comprend deux longerons 2, qui sont pourvus chacun d'une lumière à proximité de leur milieu, et réunis, au niveau de ladite lumière, par une traverse pivot 4. Cette dernière assure la liaison du bogie 1 avec le wagon par le biais d'une crapaudine 5. Afin d'assurer la liaison du wagon aux rails, les longerons 2 comportent, à chacune de leurs extrémités, des logements 3 aptes à recevoir des boîtes de roulements des essieux, qui accueillent des essieux. Le boggie comprend aussi d'autres éléments, bien connus de l'Homme de l'Art, qui ont été volontairement omis pour ne pas alourdir inutilement la figure, tels que notamment des amortisseurs, des systèmes de frein. Afin de pouvoir supporter des charges importantes, les longerons 2 ont, en règle générale, une section verticale en forme globale de I ou en double T et sont composés d'une âme 6, d'une semelle supérieure 7 et d'une semelle inférieure 8 assemblées par soudure et dimensionnées pour supporter lesdites charges. Toutefois, concernant ce dernier point, traditionnellement, les zones de fortes contraintes dues auxdites charges apparaissent dans les longerons 2 notamment dans la zone médiane du bogie à la jonction 9 entre l'âme 6 et la semelle inférieure 8, au niveau de la soudure. Ceci a pour effet de fragiliser ledit longeron 2, TNI002-FR-012 TEXTE DEPOSE RG/AA - 2 - car les caractéristiques de résistance de la soudure sont moindres que l'acier constituant l'assemblage. Le but de la présente invention est donc de remédier à cet inconvénient en renforçant le longeron 2. A cet égard, la présente invention concerne un longeron de bogie renforcé, destiné notamment aux wagons de transport de marchandises, ayant une section en forme générale de I et comprenant une âme, une semelle supérieure et une semelle inférieure assemblées par soudure, ledit longeron étant remarquable en ce que le longeron comporte un moyen de renfort permettant de déplacer la zone de contrainte maximale de la zone de soudure entre l'âme et la semelle inférieure vers une zone en plein métal. Selon un mode de réalisation préféré, le moyen de 15 renfort consiste en une forme spécifique de la semelle inférieure. Selon ce mode de réalisation préféré, la forme spécifique de la semelle inférieure est une échancrure progressive sur la semelle inférieure du longeron de part 20 et d'autre de l'âme. On comprend bien qu'en changeant la forme du longeron et surtout celle de sa semelle inférieure, on va modifier la répartition des contraintes et notamment en déplaçant la contrainte maximale de la zone soudée inférieure vers une 25 zone en plein métal dans laquelle les contraintes admissibles sont plus élevées. Le terme � zone en plein métal � utilisé dans le cadre de la présente invention, signifie que ladite zone se situe dans l'âme ou les semelles, à l'exception de leurs 30 bords et des surfaces de contact entre lesdites âmes et semelles. Le longeron selon l'invention est particulièrement intéressant en ce que sa fabrication est aisée et ne nécessite pas d'adjonction de matière, ce qui aurait pour TN1002-FR-01' TEXTE DEPOSE RG/AA - 3 - effet d'augmenter son poids et son prix. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence 5 aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1, déjà décrite, est une vue en perspective partielle d'un bogie selon l'état de la technique connu, - la figure 2 est une vue en perspective d'un 10 longeron selon l'invention. En référence à la figure 2, le longeron 10 de bogie renforcé selon l'invention, est destiné aux wagons de transport de marchandises. Ce longeron 10 a une forme similaire au longeron 2 15 selon l'art antérieur représentée sur la figure 1. Ainsi, il présente une section verticale en forme globale de I ou de double T et est composé d'une âme 11 verticale, d'une semelle supérieure 12 et d'une semelle inférieure 13, toutes trois de forme globalement parallélépipédique, 20 assemblées par soudure et dimensionnées pour supporter notamment les charges préconisées par les règles de construction. Lesdites semelles supérieure 12 et inférieure 13 sont globalement horizontales. En outre, il est pourvu, d'une part, d'une lumière 14 25 à proximité du milieu de son âme 11 afin d'accueillir une traverse pivot qui assure la liaison du bogie avec le wagon et, d'autre part, à chacune de ses extrémités, de logements 15 aptes à recevoir des boîtes d'essieux, qui accueillent des essieux pour assurer le déplacement du 30 bogie sur des rails. L'homme du Métier n'aura aucune difficulté pour choisir un matériau adapté et déterminer les dimensions des différents éléments constitutifs du longeron 10 selon l'invention en fonction desdites charges. TNI002-FR-012 TEXTE DEPOSE RG::AA - 4 - Cependant, ledit longeron 10 diffère fondamentalement de l'art antérieur en ce qu'il comporte des moyens de renforts permettant de déplacer la zone de contrainte maximale de la zone de soudure entre l'âme 11 et la semelle inférieure 13 vers une zone en plein métal. Cette configuration permet d'accroître la résistance du bogie. En effet, on peut augmenter la valeur de ladite contrainte maximale puisque que cette dernière ne situe plus au niveau du cordon de soudure qui est situé de part et d'autre de l'âme 11 et qui est une zone de moindre résistance. Ces moyens de renforts consistent avantageusement en une forme spécifique de la semelle inférieure 13. Dans un mode de réalisation préféré, la forme spécifique de la semelle inférieure 13 consiste en une échancrure 16 réalisée le long de chaque bord longitudinal de la semelle inférieure 13 du longeron de part et d'autre de l'âme il sensiblement au droit de la lumière 14 de l'âme Ladite échancrure 16 est de préférence réalisée en enlevant de la matière de part et d'autre de l'âme 11 suivant une forme générale circulaire de grand rayon. Toutefois, on comprend que ces enlèvements de matière ne doivent pas être trop importants de manière à avoir une semelle inférieure 13 suffisamment large pour être compatible avec les contraintes mécaniques. Pour éviter d'avoir un coefficient de concentration de contrainte trop élevé, les échancrures 16 seront réalisées de façon progressive, c'est-à-dire que le raccordement des formes circulaires avec chacun des bords de la semelle inférieure 13 se fait par une autre forme circulaire à grand rayon qui est tangent aux surfaces adjacentes. Par rapport au longeron 2 selon l'art antérieur, tel que représenté sur la figure 1, le longeron 10 selon l'invention présente des avantages importants : - on augmente la résistante mécanique de l'ensemble TNI002-FR-012 TEXTE DEPOSE RG!AA - 5 - du longeron 10 à moindre coût, - on réduit le poids du longeron 10 (suppression de matière due aux échancrures 16). On comprend bien que le surcoût d'un longeron 10 selon l'invention est limité, car il suffit juste de réaliser une échancrure 16 de part et d'autre de l'âme 11 sans ajout de matière : il n'y a donc pas de surcoût de matière et le surcoût de main-d'œuvre reste raisonnable car on peut pratiquer lesdites échancrures 16 avant soudage du longeron 10. Les longerons 10 selon l'invention peuvent être incorporés à tout type connu de bogie, et notamment conforme au bogie représenté sur la figure 1, en ce qui concerne les éléments autres que les longerons. Enfin, il va de soi que la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation préférentiel et à la mise en œuvre décrits, et elle peut être modifiée ou adaptée en fonction des besoins ou des exigences particulières, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1 - Longeron (10) de bogie renforcé, destiné notamment aux wagons de transport de marchandises, ayant une section en forme générale de I et comprenant une âme (11), une semelle supérieure (12) et une semelle inférieure (13) assemblées par soudure, ledit longeron (10) caractérisé en ce que le longeron (10) comporte des moyens de renfort permettant de déplacer la zone de contrainte maximale de la zone de soudure entre l'âme (11) et la semelle inférieure (13) vers une zone en plein métal. 2 - Longeron (10) renforcé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de renfort consistent en une forme spécifique de la semelle inférieure (13). 3 - Longeron (10) renforcé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la forme spécifique de la semelle inférieure (13) consiste en une échancrure (16) réalisée le long de chaque bord longitudinal de la semelle inférieure (13) du longeron de part et d'autre de l'âme (11). 4 - Longeron (10) renforcé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les échancrures (16) sont progressives.25