<Desc/Clms Page number 1>
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
<Desc/Clms Page number 2>
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-
<Desc/Clms Page number 3>
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
<Desc/Clms Page number 4>
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
<Desc/Clms Page number 5>
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-
<Desc/Clms Page number 6>
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
<Desc/Clms Page number 7>
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.
@
<Desc/Clms Page number 8>
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;
<Desc/Clms Page number 9>
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
<Desc/Clms Page number 10>
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.
<Desc/Clms Page number 11>
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
<Desc/Clms Page number 12>
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
<Desc/Clms Page number 13>
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.
<Desc/Clms Page number 14>
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.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.