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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS DE SUSPENSION
DANS LES VOITURES SURVOIES FERREES
Il convient d'éviter que, dans le matériel roulant, les ressorts de la suspension soient soumis à d'autres ef- forts que les efforts verticaux qui résultent de la suspen- sion même du matériel.
C'est une des conditions importantes du bon fonc- tionnement des suspensions et c'est important aussi pour la détermination comme pour la bonne tenue en service des res- sorts. Si cette condition est réalisée, les ressorts ne sont plus, en effet, soumis à des efforts parasites dont la valeur ne peut être déterminée et dont on ne peut chercher
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à tenir compte qu'en exagérant le coefficient de sécurité employé dans leur calcul et, par suite, leurs dimensions.
Il existe déjà des dispositifs destinés à soustrai- re les ressorts de la suspension principale des trucks, aus- si bien que celle des bogies, aux efforts qu'ils sont le plus habituellement appelés à transmettre, dans le sens de la marche du matériel, et à ceux auxquels ils sont soumis lors des démarrages ou des coups de frein.
Mais on ne s'est guère préoccupé, jusqu'ici, de les soustraire aux efforts transversaux auxquels ils sont soumis, et plus particulièrement lors du passage des cour- bes en vitesse.
Dans les suspensions principales de ces matériels où des ressorts hélicoïdaux sont combinés avec des ressorts à lames, la Société demanderesse s'est déjà efforcée cepen- dant de protéger ces ressorts hélicofdaux contre les ef- forts transversaux auxquels ils peuvent être soumis.
La présente invention a pour objet des dispositifs ayant pour but d'éviter que les ressorts à lames de la sus- pension de la traverse de pivot d'un bogie ne puissent, sous l'influence d'efforts transversaux qui, par exemple, n'auraient pas été suffisamment amortis par la suspension pendulaire qui, le plus habituellement, porte la traverse de pivot depuis le châssis du bogie, basculer sur leurs sup- ports et même arriver à se déformer sous l'effet de ces ef- forts. Ces mouvements de bascule peuvent, en effet, se ré- percuter alors jusqu'à la caisse de manière désagréable pour les voyageurs et ces déformations éventuelles nuisent à la tenue des ressorts.
Ce dispositif, dans les cas où les ressorts à lames de la suspension de la traverse de pivot sont des ressorts à pincettes ou des batteries de ressorts à pincettes dispo-
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sés perpendiculairement à l'axe longitudinal du bo gie, de part et d'autre de cet axe longitudinal, consiste à relier la traverse de pivot proprement dite qui supporte la cais- se et qui surmonte ces ressorts ou ces batteries de ressorts - soit directement, soit par l'intermédiaire de ressorts hé- licoïdaux, dont le siège qui forme chape pour ces ressorts .
à pincettes ou ces batteries de ressorts à pincettes est déjà relié à la traverse de pivot par un système articulé convenablement disposé - soit aux sièges de ces ressorts à pincettes ou de ces batteries de ressorts, soit à la tra- verse de sommier sur laquelle ils reposent. Ces sièges ou cette traverse de sommier sont, eux, reliés au châssis du bogie de préférence par un dispositif pendulaire de suspen- sion, mais peuvent être aussi reliés à ce châssis de maniè- re rigide.
Le dispositif de liaison, destiné à solidariser, dans le sens transversal, les sièges des ressorts ou des bat- teries de ressorts à pincettes ou la traverse de sommier qui porte ces ressorts ou ces batteries de ressorts avec la traverse de pivot du bogie, doit permettre leurs mouve- ments relatifs dans le sens vertical, sous l'action de la flexibilité des ressorts à pincettes et ne gêner en rien ces mouvements. Ce dispositif doit de même être établi de telle façon que ces mouvements relatifs dans le sens verti- cal ne puissent pas engendrer de mouvements relatifs dans un plan perpendiculaire à. l'axe longitudinal des bogies qui soient susceptibles, qu'il s'agisse de petits chocs ou de glissements, d'être perçus par les voyageurs.
Le procédé le plus simple d'établir cette liaison est, en effet, lorsqu'il existe une traverse de sommier et une traverse de pivot, d'installer un système de butées, sur l'une comme sur l'autre. Pour éviter que les frottements
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susceptibles de se produire entre les butées, lorsqu'elles viendraient en contact, ne puissent gêner l'action des res- sorts, et que les chocs qui se produiraient lors de leur venue en contact, s'il existait normalement un jeu entre les butées portées par la traversé de sommier et la traverse de pivot, de manière à ce que les frottements dont il vient d'être question ne puissent se produire qu'exceptionnelle- ment, ne se répercutent jusqu'à la caisse, on peut conce- voir la constitution des butées en question par un système de galets roulant sur des glissières,
les galets et les glissières étant portés respectivement par la traverse de sommier et la traverse de pivot ou inversement.
Ces dispositifs, où peuvent venir en contact, ou bien où sont en contact de manière permanente, des organes portés, les uns par la traverse de sommier qui est direc- tement reliée au châssis du bogie, et les autrespar la traverse de pivot qui est, elle, directement reliée à la caisse, peuvent présenter l'inconvénient que les petites trépidations dues aux inégalités des voies auxquelles sont soumis les châssis des bogies et qui peuvent n'être pas com- plètement amorties par la suspension de ces châssis sur les boîtes à huile, ne reçoivent pas alors le complément d'amortissement que leur assureraient les ressorts de sus- pension de la traverse de pivot, si ces contacts n'exis- taient pas ou ne se produisaient pas.,
Ces petites trépidations risqueraient alors de se répercuter jusqu'à la caisse,
au détriment du confort des voyageurs.
Pour éviter cet inconvénient, au lien . d'une liai- son du genre de celles dont il est question ci-dessus, il sera préférable, lorsqu'il sera possible, de relier la tra- verse de pivot et la traverse de sommier par un système de
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biellettes articulées à leurs extrémités, d'une part à la traverse de sommier, d'autre part à la traverse du pivot; cette double articulation ayant pour effet d'empêcher les trépidations de se transmettre de la traverse de sommier à la traverse de pivot.
L'inclinaison de ces biellettes sur l'horizontale, caisse à vide, et leur longueur doivent être déterminées de telle façon que, pour le déplacement vertical de la tra- verse de pivot par rapport à la traverse de sommier corres- pondant à la charge d'aplatissement des ressorts de la suspension de la traverse de pivot, le déplacement relatif de la traverse de pivot par rapport à la traverse de som- mier dans le sens longitudinal de ces pièces, c'est-à-dire dans le sens perpendiculaire au sens de marche du matériel, soit extrêmement réduit.
On évitera ainsi que les déplacements verticaux qui se produisent sous l'influence des ressorts de la suspen- sion, quand le matériel est en service, ne puissent engen- drer des mouvements transversaux de la caisse d'une impor- tance suffisante pour être perceptibles aux voyageurs.
C'est un dispositif du même genre que l'on emploie- ra lorsque ce seront les sièges des ressorts à pincettes qu'il faudra relier à la traverse de pivot, mais dans ce cas, le dispositif comprendra obligatoirement un double système de biellettes, puisqu'il faudra relier à la traver- se de pivot chacun des sièges des ressorts.
Les dispositifs de liaison dont il a été question ci-dessus s'appliquent avec le même intérêt aux bogies ou la suspension de la traverse de pivot est réalisée d'autre manière et, par exemple, au moyen de ressorts hélicoïdaux dont la tendance à. basculer sur leur siège est moindre que celle de ressorts à, pincettes, mais qui sont plus suscepti-
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bles de se déformer latéralement sous l'effet d'efforts transversaux et qui sont plus sensibles à ces déformations.
Dans les bogies où les ressorts à lames de la sus- pension de la traverse de pivot sont disposée parallèlement aux longerons et où ils sont portée députe le châssis du bogie, au moyen d'une suspension pendulaire, ces ressorts sont moins susceptibles que des ressorts à lames disposés perpendiculairement à l'axe longitudinal du bogie de bas- culer sur leurs supports, sous l'influence des efforts transversaux auxquels ils sont soumis lors du passage du matériel dans les courbes.
Ils peuvent avoir cependant tendanoe à le faire, et cette tendance est plus accentuée encore dans les bogies où ces ressorts ne sont pas portés pendulairement depuis le châssis du bogie, sous l'influence du couple résultant du fait qu'il existe une certaine distance verticale entre les points d'appui de ces ressorts et la face supérieure de leur bride, là où ils sont reliés à la traverse de pivot et où se trouve le point d'application des efforts trans- versaux.
On conçoit donc qu'il y ait intérêt à encastrer le plus profondément possible cette bride, et avec un jeu aus- si réduit que possible dans la chape qui la surmonte, pour contrebalancer, par cet encastrement, le couple suscepti- ble de provoquer le basculement des ressorts à lames sur leurs sièges et, éventuellement, une torsion de leurs la- mes. On peut même réaliser l'encastrement complet en fer- mant la chape qui surmonte ce ressort au moyen d'une bride disposée sous le ressort à lames, et en reliant ce dispos sitif d'encastrement à la traverse de pivot par une biel- lette disposée comme les biellettes dont il est question ci-dessus.
On pourra de même avoir intérêt à réaliser une
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liaison entre la partie inférieure de la bride ou même un prolongement de celle-ci vers le bas, et la traverse de pivot, par une biellette articulée, pour réduire la lon- gueur du bras du couple dont il est question ci-dessus, ou même arriver à l'annuler complètement.
On peut même concevoir, quand les ressorts sont tenus en place sur leurs sièges, au moyen d'axes coulis- sant dans des trous ovalisés longitudinalement, pratiqués aux extrémités des lames maftresses de ces ressorts, l'in- térêt qu'il peut y avoir à réaliser une liaison entre les deux sièges du ressort au moyen d'un dispositif qui se- rait, dans son milieu, relié à la traverse de pivot par des biellettes articulées à chacune de leurs extrémités.
Ce dispositif jouerait alors le rôle de la traverse de sommier, mais serait disposé perpendiculairement à la tra- verse de pivot et pourrait, en même temps, être utilisé pour contribuer à former.un dispositif de sécurité empê- chant, en cas de rupture, les lames du ressort de tomber sur la voie.
On concevra de même l'intérêt de relier à la tra- verse de pivot les traverses qui portent les ressorts à pincettes longitudinaux dans les bogies où la suspension de la traverse de pivot est constituée par des ressorts à pincettes disposés parallèlement aux longerons.
L'invention a également pour objet un système de liaison transversale entre les sièges et les chapes des ressorts hélicoïdaux, destinés à transmettre la charge de la caisse d'une voiture à deux essieux aux ressorts de suspension longitudinaux en quart d'ellipse du truck. Ce système de liaison peut comporter des bielles transversa- les articulées, d'une part, aux sièges des ressorts héli- coïdaux et, d'autre part, à un support central solidaire de la,caisse portant les chapes des ressorts helicoïdaux.
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D'une façon générale, on pourrait aussi utiliser tous les systèmes de liaison transversale dont il est question ci-dessus pour les bogies, la caisse de la voiture à deux essieux jouant alors le rôle de la traverse de pivot du bogie. Au lieu que la suspension des sièges des ressorts hélicoïdaux par les ressorts en quart d'ellipse soit réa- lisée à l'aide de tiges passant à l'intérieur de ces res- sorts et de rotules convenables, cette suspension peut être effectuée de préférence au moyen de biellettes articulées réunissant les sièges des ressorts hélicoïdaux à des piè- ces prenant appui sur les extrémités des ressorte en quart d'ellipse;
les axes d'articulation de ces biellettes por- teront alors des écrous et des ressorts de serrage qui permettront de régler les frottements destinés à freiner les déplacements latéraux de la caisse par rapport au truek.
On peut aussi dans ce cas, pour ajouter à cette action dé freinage due aux frottements, donner une inclinaison initia- le aux biellettes rendue possible par la liaison transver- sale.
On a représenté, à titre d'exemples, quelques for- mes de réalisation au dessin annexé, dans lequel :
La figiare 1 est une vue en élévation d'un guide applicable dans le cas où la traverse de pivot est portée sur la traverse de sommier par l'intermédiaire de ressorts à pincettes transversaux, par exemple dans une suspension selon le brevet français n 626936 au nom de la même Socié- té ; la figure 2 est une vue de face du guide de la fi- gare 1 ; la figure 3 est une élévation analogue à celle de la figure 1, mais montrant une forme de réalisation diffé- rente pour la guide;
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la figure 4 est une vue analogue à la figure 2, mais correspondant à la figure 3;
la figure 5 est une élévation transversale analo- gue à celle des figures 1 et 3, mais dans laquelle la tra- verse de sommier est reliée à la traverse de pivot par des biellettes articulées; la figure 6 est une élévation transversale d'une forme de réalisation dans le cas où les ressorts à pincet- tes s'appuient directement sur deux supports suspendus aux traverses médianes; la figure 7 est une élévation latérale d'un demi- bogie correspondant au cas de la figure 5 ; la figure 8 est une élévation transversale d'une forme de réalisation correspondant au cas où la traverse de pivot repose par l'intermédiaire de ressorts hélicoi'- daux sur des brides supérieures de ressorts semi-ellipti- ques, qui s'appuient sur des supports portés par les lon- gerons par l'intermédiaire de systèmes articulés;
la figure 9 est une élévation transversale d'une autre forme de réalisation correspondant au cas du même type de suspension; la figure 10 est une élévation longitudinale mon- trant une suspension de la traverse de pivot au moyen de ressorte à lames longitudinaux, les deux sièges de chaque ressort à lames étant réunis par un dispositif relié à la traverse de pivot par des biellettes articulées; la figure 11 est une élévation transversale oorres- pondant à la figure 10; la figure 12 est une élévation transversale mon- trant un système de liaison transversale, établi conformé- ment à l'invention, entre la caisse d'un truck et les siè- ges des ressorts hélicoïdaux transmettant la charge de la caisse aux extrémités des ressorts en quart d'ellipse;
et
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la figure 13 est une élévation longitudinale cor- respondant à la figure 12.
Aux figures 1 et 2, la traverse de pivot est indi- quée en 1 et la traverse de sommier double en 2; pour évi- ter le roulement des ressorts à pincettes, on limite le jeu du déplacement transversal relatif de la traverse de pivot par rapport à la traverse de sommier en fixant à cet- te traverse de pivot deux guides 3 formant butées et agis- sant en sens inverses sur des galets 4 portés par la tra- verse de sommier au moyen d'un axe 5 et d'écrous 6 ;
chacun de ces guides comporte, dans l'exemple représenté, deux branches verticales réunies par une entretoise 7 faisant corps avec elles et chaque branche se termine vers le bas par une partie 8 dont la surface plane verticale peut s'ap- puyer transversalement contre le galet correspondant et coulisser librement dans le sens vertical,, pour permettre le libre jeu des ressorts à pincettes interposés entre la traverse de pivot et la traverse de sommier.
Aux figures 3 et 4, la traverse de pivot est enco- re indiquée en 1, la traverse de sommier en 2, un des deux guides en 3 et sa surface plane de guidage en 8, mais cet- te surface n'agit plus sur des galets, mais seulement sur une pièce fixe 9 portée par la traverse 2; dans cette for- me de réalisation, le guide représenté fait corps avec la traverse de pivot ou lui est fixé. on a indiqué en 10 un ressort à pincettes dont la bride supérieure 11 est sur- montée d'une chape qui est reliée par une biellette 12 à la traverse de pivot et supporte celle-ci par l'intermé- diaire du ressort hélicoïdal 13, tandisque la bride infé- rieure 14 repose sur un support 15 porté par la traverse de sommier;
le résultat obtenu par ce dispositif est analo- gue à celui obtenu par le dispositif représenté aux figu- res 1 et 2.
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A la figure 5, la traverse de sommier 2 est réunie à la traverse de pivot 1 par un système de biellettes 16 articulées à leurs extrémités, d'une part, à la traverse de sommier, d'autre part, à la traverse de pivot ; cettedou- ble articulation a pour effet d'empêcher les trépidations de se transmettre de la traverse de sommier à la traverse de pivot et l'inclinaison des biellettes 16 sur l'horizonta- le, caisse à vide, et leur longueur doivent être déterminées comme indiqué ci-dessus.
Aux figures 6 et 7, la traverse de pivot est encore indiquée en 1 et sa charge est transmise aux longerons 17 par l'intermédiaire des ressorts à pincettes 10, des supports 18 portant leurs brides inférieures 14, de biellettes arti- culées 19 et des traverses médianes 20; les longerons 17 s'appuient à leur tour sur les traverses de charge longitu- dinales 21, par l'intermédiaire de ressorts hélicoïdaux 22 qui supportent des chapes 23 solidaires des longerons et reposent sur des sièges 24 solidaires des traverses de char- ge.
Dans ce type de suspension de bogie, le guide qui fait l'objet de l'invention est constitué par une pièce 25 fai- sant corps avec la traverse de pivot et réuni aux deux sup- ports 18 par des biellettes articulées 26 faisant corps avec ces supports et à peu près horizontales, de telle sorte que ces biellettes permettent un déplacement vertical, mais non transversal de la traverse de pivot 1, par rapport aux supports 18, c'est-à-dire permettent la libre compression dans le sens vertical des ressorts à pinoettes et empêchent le roulement de ces ressorts.
Aux figures 8 et 9, la traverse de pivot est indi- quée en 1 et s'appuie sur les brides supérieures de ressorts semi-elliptiques 27 par l'intermédiaire de ressorts hélicoï- daux 28 qui supportent des chapes 29 faisant corps avec la
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traverse de pivot 1 et reposent sur des sièges 30 réunis à la traverse de pivot par des biellettes articulées 31; les ressorts semi-elliptiques 27 reposent à leurs deux ex- trémités sur des sièges 32 portés par les longerons du bo- gie par l'intermédiaire de biellettes articulées 33. Confor- mément à l'invention, on évite le roulement des ressorts 27 en leur assurant, dans leurs brides supérieures, un en- castrement complet au moyen des pièces 30, d'une part et., d'autre part, des pièces 34 fixées aux pièces 30 par des boulons et écrous.
Dans le cas de la figure 7, la liaison entre la bride supérieure de chaque ressort 27 et la traverse 1 se fait au voisinage de cette traverse par des biellettes 31 qui ont pour but d'entraîner transversalement le ressort 27 correspondant, lors des déplacements transversaux de la traverse 1; comme le ressort 27 entrafne à son tour ses sièges 32 placés plus bas que la biellette 31, on voit que cet entraînement soumet le ressort 27 à un couple tendant à faire incliner son plan axial..On peut éviter ce couple avec la disposition de la figure 8, selon laquelle les biellettes 31 sont disposées au niveau des sièges 32.
Aux figures 10 et 11; la charge de la traverse de pivot est transmise aux longerons comme aux figures 8 et 9.
Les ressorts à lames 27 sont tenus en place sur leurs siè- ges 32 au moyen d'axes 35 coulissant dans des trous ovali- sés longitudinalement pratiquées aux extrémités des lames maftresses de ces ressorts; les deux sièges 32 de chaque ressort sont reliés par une barre longitudinale 36 et les barres 36 sont encastrées aux extrémités d'une traverse 37 reliée à la traverse de pivot 1 par des biellettes 38 ar- ticulées à une de leurs extrémités sur un support 39 soli- daire de la traverse de pivot 1 et à. l'autre sur un support
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40 solidaire de la traverse 37.
Le dispositif représenté aux figures 12 et 13 mon- tre un système de liaison transversale entre la caisse 41 et les sièges 42 des ressorts hélicoidaux 43 transmettant la charge de la caisse aux extrémités de ressorts en quart d'ellipse longitudinaux 44. Cette liaison est assurée par des bielles transversales 45 s'articulant, d'une part, au- tour d'axes 46 sur les sièges 42 et, d'autre part, autour d'un axe 47 sur un support central .48 solidaire de la cais- se 41.
La suspension d'un siège 42 par le ressort en quart d'ellipse 44 est assurée par des biellettes 49 ; biel- lette 49 est articulée à son extrémité inférieure autour d'un axe 50 sur le siège 42 correspondant et, à son extrémi- té supérieure, sur une pièce 51 autour d'un axe 52. La piè- ce 51 s'appuie sur le ressort'44 par une surface sphérique 53 formant rotule et elle est maintenue en position sur le ressort 44 au moyen d'un boulon 54 engagé dans un oeil 55 du ressort. La chape 56 du ressort hélicoïdal fixé au châssis de caisse est disposée de telle façon qu'elle ne puisse ve- nir buter contre la pièce 51 et les biellettes 49, ni au cours des déplacements transversaux, ni au cours des dépla- cements verticaux de la caisse par rapport au truck.
Chaque siège 42 supporte le ressort 43 correspondant par l'intermédiaire d'une pièce 57 reposant sur ce siège 42 par une surface cylindrique 58 formant articulation. Les biellettes 49, auxquelles est suspendu ce siège 42, ne peu- vent tourner autour de l'axe 50 qu'en surmontant des efforts de frottement contre des plaques 59 qui sont serrées contre ces biellettes sous l'action du ressort 60 entourant l'axe 50 et maintenu en tension par l'écrou 61 qui se visse à l'extrémité de l'axe 50.
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La chape 56 et la pièce 57 portent des butées 62 et 63 à l'intérieur du ressort 43; ces butées sont destinées à'centrer le ressort hélicoïdal 43 et elles pourraient d'ail- leurs être prolongées de façon à entrer en contact un peu avant que le ressort ne vienne à bloc, ce qui éliminerait ainsi une cause de rupture de ce ressort ; on pourrait aussi donner à ces butées une longueur calculée de façon que le ressort hélicofdal soit mis hors d'action à partir d'une certaine charge, de façon à réaliser un dispositif de suspen- sion à flexibilité variable.
REVENDICATIONS
1 ) Perfectionnements aux dispositifs de suspension de la traverse de pivot d'un bogie dont la charge est trans- mise aux longerons par des ressorts à lames à pincettes ou semi-elliptiques, transversaux ou longitudinaux, caractéri- sés essentiellement par la disposition de guides solidaires de la traverse de pivot et empêchant des déplacements trans- versaux des brides supérieures de ces ressorts par rapport à leurs appuis inférieurs tout en permettant leur libre compression dans le sens vertical.
2 ) Dans le cas où la charge de la traverse de pi- vot du bogie selon 1 ) est supportée par des ressorts à pin- cettes reposant sur une traverse de sommier, des guides so- lidaires de cette traverse de pivot prennent appui trans- versalement contre des galets ou pièces fixes portés par la traverse de sommier; la traverse de sommier peut encore étre reliée à la traverse de pivot par des biellettes articulées à leurs deux extrémités.
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IMPROVEMENTS TO SUSPENSION DEVICES
IN RAILWAY CARS
In rolling stock, it should be avoided that the springs of the suspension are subjected to forces other than the vertical forces which result from the suspension of the material itself.
This is one of the important conditions for the correct functioning of the suspensions and it is also important for the determination as for the good resistance in service of the springs. If this condition is fulfilled, the springs are in fact no longer subjected to parasitic forces whose value cannot be determined and which cannot be sought
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to take into account that by exaggerating the safety coefficient used in their calculation and, consequently, their dimensions.
There are already devices intended to subtract the springs of the main suspension of trucks, as well as that of bogies, from the forces which they are most usually called upon to transmit, in the direction of travel of the material, and those to which they are subjected when starting or braking.
But little has been done, until now, to remove them from the transverse forces to which they are subjected, and more particularly when passing bends at speed.
In the main suspensions of these materials where helical springs are combined with leaf springs, the Applicant Company has, however, already endeavored to protect these helical springs against the transverse forces to which they may be subjected.
The object of the present invention is devices intended to prevent the leaf springs of the suspension of the pivot cross member of a bogie from being able, under the influence of transverse forces which, for example, cannot 'would not have been sufficiently damped by the pendulum suspension which, most usually, carries the pivot cross member from the bogie frame, tilts on their supports and even manages to deform under the effect of these forces. These rocking movements can in fact hit each other back to the body in a way that is unpleasant for passengers and these possible deformations adversely affect the strength of the springs.
This device, in cases where the leaf springs of the pivot cross member suspension are pincer springs or batteries of pincer springs available
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sed perpendicular to the longitudinal axis of the box, on either side of this longitudinal axis, consists in connecting the actual pivot cross member which supports the case and which surmounts these springs or these batteries of springs - either directly , or by means of heloidal springs, including the seat which forms a yoke for these springs.
tweezer or pincer spring batteries is already connected to the pivot cross member by a suitably arranged articulated system - either to the seats of these pincer springs or of these spring batteries, or to the bed cross member on which they rest. These seats or this mattress cross member are themselves connected to the bogie frame preferably by a pendulum suspension device, but can also be connected to this frame in a rigid manner.
The connecting device, intended to secure, in the transverse direction, the seats of the springs or the gripper spring batteries or the bed cross member which carries these springs or these spring batteries with the bogie pivot cross member, must allow their relative movements in the vertical direction, under the action of the flexibility of the pincer springs, and in no way hinder these movements. This device must likewise be established in such a way that these relative movements in the vertical direction cannot generate relative movements in a plane perpendicular to. the longitudinal axis of the bogies which are liable, whether it be small shocks or sliding, to be perceived by passengers.
The simplest method of establishing this connection is, in fact, when there is a cross member of the bed base and a cross member of the pivot, to install a system of stops, on one as on the other. To prevent friction
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likely to occur between the stops, when they come into contact, cannot interfere with the action of the springs, and only the shocks which would occur when they come into contact, if there was normally a play between the stops carried by the bed cross member and the pivot cross member, so that the friction which has just been discussed can only occur exceptionally, does not have repercussions as far as the body, we can conceive the constitution of the stops in question by a system of rollers rolling on slides,
the rollers and the slides being carried respectively by the bed cross member and the pivot cross member or vice versa.
These devices, where can come into contact, or where are in permanent contact, the elements carried, some by the cross member of the bed base which is directly connected to the frame of the bogie, and the others by the cross member of the pivot which is , it, directly connected to the body, can have the drawback that the small vibrations due to the unevenness of the tracks to which the bogie frames are subjected and which may not be completely damped by the suspension of these frames on the boxes. oil, do not then receive the additional damping provided by the suspension springs of the pivot cross member, if these contacts did not exist or did not occur.,
These small tremors could then have repercussions all the way to the cash register,
to the detriment of passenger comfort.
To avoid this inconvenience, at the link. with a connection of the type mentioned above, it will be preferable, when possible, to connect the pivot cross member and the bed base cross member by a system of
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rods articulated at their ends, on the one hand to the bed cross member, on the other hand to the cross member of the pivot; this double articulation having the effect of preventing the trepidations from being transmitted from the bed base cross member to the pivot cross member.
The inclination of these links to the horizontal, empty body, and their length must be determined in such a way that, for the vertical displacement of the pivot cross member with respect to the cross member of the bed base corresponding to the load flattening of the springs of the pivot cross member suspension, the relative displacement of the pivot cross member in relation to the base cross member in the longitudinal direction of these parts, that is to say in the perpendicular direction in the direction of travel of the material, is extremely reduced.
This will prevent the vertical movements which occur under the influence of the springs of the suspension, when the equipment is in service, from generating transverse movements of the body of sufficient magnitude to be perceptible. to travelers.
It is a device of the same type that will be used when it is the seats of the pincer springs that will have to be connected to the pivot cross member, but in this case, the device will necessarily include a double system of rods, since it will be necessary to connect each of the spring seats through the pivot cross-piece.
The connecting devices discussed above apply with the same interest to bogies where the suspension of the pivot cross member is achieved in other ways and, for example, by means of helical springs whose tendency to. tilting on their seat is less than that of springs with tweezers, but which are more susceptible to
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able to deform laterally under the effect of transverse forces and which are more sensitive to these deformations.
In bogies where the leaf springs of the pivot cross member suspension are arranged parallel to the side members and where they are carried off the bogie frame, by means of a pendulum suspension, these springs are less susceptible than springs with blades arranged perpendicular to the longitudinal axis of the bogie to tilt on their supports, under the influence of the transverse forces to which they are subjected when the material passes through curves.
They may, however, tend to do so, and this tendency is even more accentuated in bogies where these springs are not carried pendularly from the bogie frame, under the influence of the torque resulting from the fact that there is a certain vertical distance. between the support points of these springs and the upper face of their flange, where they are connected to the pivot cross member and where the point of application of the transverse forces is located.
It can therefore be seen that there is an advantage in embedding this flange as deeply as possible, and with as little play as possible in the yoke which surmounts it, to counterbalance, by this embedding, the torque likely to cause the tilting of the leaf springs on their seats and possibly a torsion of their leaves. It is even possible to achieve complete fitting by closing the yoke which surmounts this spring by means of a flange placed under the leaf spring, and by connecting this fitting device to the pivot cross member by a connecting rod. arranged like the rods in question above.
We may also have an interest in carrying out a
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connection between the lower part of the flange or even an extension thereof downwards, and the pivot cross member, by an articulated link, to reduce the length of the torque arm referred to above, or even get to cancel it completely.
It is even conceivable, when the springs are held in place on their seats, by means of pins sliding in longitudinally ovalized holes, made at the ends of the master leaves of these springs, the advantage that there may be. having to make a connection between the two seats of the spring by means of a device which would be, in its middle, connected to the pivot cross member by links articulated at each of their ends.
This device would then play the role of the bed cross member, but would be arranged perpendicular to the pivot cross member and could, at the same time, be used to help form a safety device preventing, in the event of breakage, the spring leaves falling out of the way.
The benefit of connecting the cross members which carry the longitudinal pincer springs in the bogies where the suspension of the pivot cross member is formed by pincer springs arranged parallel to the longitudinal members will also be appreciated.
The subject of the invention is also a transverse connection system between the seats and the yokes of the helical springs, intended to transmit the load of the body of a two-axle car to the longitudinal suspension springs in a quarter-ellipse of the truck. This connection system may comprise transverse connecting rods articulated, on the one hand, to the seats of the helical springs and, on the other hand, to a central support integral with the body carrying the yokes of the helical springs.
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In general, one could also use all the transverse connection systems referred to above for the bogies, the body of the two-axle car then playing the role of the pivot cross member of the bogie. Instead of the suspension of the seats of the coil springs by the quarter-elliptical springs being carried out by means of rods passing inside these springs and of suitable ball joints, this suspension can preferably be effected. by means of articulated links joining the seats of the helical springs to parts bearing on the ends of the springs in a quarter-ellipse;
the articulation axes of these connecting rods will then carry nuts and tightening springs which will make it possible to adjust the friction intended to slow the lateral movements of the body with respect to the truek.
In this case, it is also possible, to add to this braking action due to friction, to give an initial inclination to the rods made possible by the transverse connection.
Some embodiments have been shown, by way of examples, in the appended drawing, in which:
Fig. 1 is an elevational view of a guide applicable in the case where the pivot cross member is carried on the bed cross member by means of transverse pincer springs, for example in a suspension according to French patent no.626936 in name of the same Company; Figure 2 is a front view of the guide of the station 1; Figure 3 is an elevation similar to that of Figure 1, but showing a different embodiment for the guide;
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Figure 4 is a view similar to Figure 2, but corresponding to Figure 3;
FIG. 5 is a transverse elevation analogous to that of FIGS. 1 and 3, but in which the bed cross member is connected to the pivot cross member by articulated links; Fig. 6 is a cross-sectional elevation of one embodiment in which the pincer springs are supported directly on two supports suspended from the middle rails; FIG. 7 is a side elevation of a half bogie corresponding to the case of FIG. 5; Fig. 8 is a cross-sectional elevation of an embodiment corresponding to the case where the pivot cross member rests by means of coil springs on upper flanges of semi-elliptical springs, which rest on semi-elliptical springs. supports carried by the stringers by means of articulated systems;
FIG. 9 is a transverse elevation of another embodiment corresponding to the case of the same type of suspension; Fig. 10 is a longitudinal elevation showing a suspension of the pivot cross member by means of longitudinal leaf springs, the two seats of each leaf spring being joined by a device connected to the pivot cross member by articulated links; Figure 11 is a cross sectional elevation corresponding to Figure 10; FIG. 12 is a transverse elevation showing a transverse linkage system, established in accordance with the invention, between the body of a truck and the seats of the coil springs transmitting the load of the body to the ends of the springs quarter-ellipse;
and
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Figure 13 is a longitudinal elevation corresponding to Figure 12.
In Figures 1 and 2, the pivot cross member is indicated at 1 and the double bed frame cross member at 2; to prevent the tweezer springs from rolling, the play of the relative transverse displacement of the pivot cross member with respect to the bed cross member is limited by fixing to this pivot cross member two guides 3 forming stops and acting as a opposite directions on rollers 4 carried by the bed cross member by means of a pin 5 and nuts 6;
each of these guides comprises, in the example shown, two vertical branches joined together by a spacer 7 forming one body with them and each branch ends downwards in a part 8 whose vertical flat surface can rest transversely against the corresponding roller and slide freely in the vertical direction ,, to allow free play of the pincer springs interposed between the pivot cross member and the bed cross member.
In Figures 3 and 4, the pivot cross member is still indicated at 1, the bed cross member at 2, one of the two guides at 3 and its flat guide surface at 8, but this surface no longer acts on rollers, but only on a fixed part 9 carried by the cross member 2; in this embodiment, the guide shown is integral with the pivot cross member or is attached to it. 10 indicates a pincer spring, the upper flange 11 of which is surmounted by a yoke which is connected by a link 12 to the pivot cross member and supports the latter by means of the helical spring 13, while the lower flange 14 rests on a support 15 carried by the bed cross member;
the result obtained by this device is analogous to that obtained by the device shown in FIGS. 1 and 2.
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In Figure 5, the bed cross member 2 is joined to the pivot cross member 1 by a system of links 16 articulated at their ends, on the one hand, to the bed base cross member, on the other hand, to the pivot cross member ; This double articulation has the effect of preventing the tremors from being transmitted from the bed cross member to the pivot cross member and the inclination of the connecting rods 16 to the horizontal, empty body, and their length must be determined as shown above.
In Figures 6 and 7, the pivot cross member is still indicated at 1 and its load is transmitted to the side members 17 by means of the pincer springs 10, the supports 18 carrying their lower flanges 14, articulated links 19 and middle rails 20; the side members 17 in turn rest on the longitudinal load cross members 21, by means of helical springs 22 which support the yokes 23 integral with the side members and rest on seats 24 integral with the load cross members.
In this type of bogie suspension, the guide which forms the subject of the invention is constituted by a part 25 forming one integral with the pivot cross member and joined to the two supports 18 by articulated links 26 forming one integral with these supports and more or less horizontal, so that these links allow vertical displacement, but not transverse, of the pivot cross member 1, with respect to the supports 18, that is to say allow free compression in the vertical direction springs and prevent rolling of these springs.
In Figures 8 and 9, the pivot cross member is indicated at 1 and rests on the upper flanges of semi-elliptical springs 27 by means of helical springs 28 which support yokes 29 integral with the
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pivot cross member 1 and rest on seats 30 joined to the pivot cross member by articulated links 31; the semi-elliptical springs 27 rest at their two ends on seats 32 carried by the side members of the box by means of articulated links 33. In accordance with the invention, the rolling of the springs 27 is avoided. ensuring them, in their upper flanges, a complete encasment by means of parts 30, on the one hand and., on the other hand, parts 34 fixed to parts 30 by bolts and nuts.
In the case of FIG. 7, the connection between the upper flange of each spring 27 and the cross member 1 is made in the vicinity of this cross member by connecting rods 31 which are intended to drive the corresponding spring 27 transversely, during transverse movements. cross member 1; as the spring 27 in turn drives its seats 32 placed lower than the rod 31, we see that this drive subjects the spring 27 to a torque tending to tilt its axial plane. This torque can be avoided with the arrangement of the Figure 8, according to which the rods 31 are arranged at the level of the seats 32.
In Figures 10 and 11; the load of the pivot cross member is transmitted to the side members as in Figures 8 and 9.
The leaf springs 27 are held in place on their seats 32 by means of pins 35 sliding in longitudinally ovalized holes made at the ends of the master leaves of these springs; the two seats 32 of each spring are connected by a longitudinal bar 36 and the bars 36 are embedded at the ends of a cross member 37 connected to the pivot cross member 1 by rods 38 hinged at one of their ends on a support 39 integral with the pivot cross member 1 and to. the other on a support
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40 integral with the cross member 37.
The device shown in FIGS. 12 and 13 shows a system of transverse connection between the body 41 and the seats 42 of the helical springs 43 transmitting the load of the body to the ends of the longitudinal quarter-ellipse springs 44. This connection is ensured. by transverse connecting rods 45 articulated, on the one hand, around axes 46 on the seats 42 and, on the other hand, around an axis 47 on a central support .48 integral with the case 41.
The suspension of a seat 42 by the quarter-elliptical spring 44 is ensured by rods 49; link 49 is articulated at its lower end around an axis 50 on the corresponding seat 42 and, at its upper end, on a part 51 around an axis 52. The part 51 rests on spring 44 by a spherical surface 53 forming a ball joint and it is held in position on the spring 44 by means of a bolt 54 engaged in an eye 55 of the spring. The yoke 56 of the helical spring fixed to the body frame is arranged in such a way that it cannot abut against the part 51 and the connecting rods 49, neither during transverse movements, nor during vertical movements of the body. the body compared to the truck.
Each seat 42 supports the corresponding spring 43 by means of a part 57 resting on this seat 42 by a cylindrical surface 58 forming an articulation. The rods 49, from which this seat 42 is suspended, can only rotate around the axis 50 by overcoming friction forces against the plates 59 which are clamped against these rods under the action of the spring 60 surrounding the. axis 50 and held in tension by nut 61 which is screwed on to the end of axis 50.
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The yoke 56 and the part 57 carry stops 62 and 63 inside the spring 43; these stops are intended to center the helical spring 43 and they could moreover be extended so as to come into contact a little before the spring comes to block, which would thus eliminate a cause of rupture of this spring; one could also give these stops a length calculated so that the helical spring is put out of action from a certain load, so as to produce a suspension device with variable flexibility.
CLAIMS
1) Improvements to the suspension devices of the pivot cross member of a bogie, the load of which is transmitted to the side members by pincer or semi-elliptical leaf springs, transverse or longitudinal, essentially characterized by the arrangement of guides integral with the pivot cross member and preventing transverse displacements of the upper flanges of these springs with respect to their lower supports while allowing their free compression in the vertical direction.
2) In the case where the load of the bogie pivot cross member according to 1) is supported by pinch springs resting on a cross member of the bed base, guides attached to this pivot cross member are supported transversely. versally against rollers or fixed parts carried by the bed cross member; the bed base cross member can also be connected to the pivot cross member by connecting rods articulated at their two ends.
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