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PROCEDE ET DISPOSITIFS DE LIAISON ENTRE ESSIEUX ET CHASSIS POUR M@TERIEL
BOULANT SUR RAILS.-
Dans les dispositifs utilisés jusqu'ici, pour réaliser la liaison entre essieux, bottes d'essieux et longerons de bogies, trucks et châssis du matériel roulant sur rails, tel que locomotives, tracteurs, automotrices, auto- rails, voitures, etc..., les bottes d'essieux sont guidées par des glissières qui doivent être soigneusement graissées et qui subissent néanmoins, par frotte- ment, des usures relativement rapides, donnant lieu à des jeux excessifs néfas- tes pour le roulement.
L'entretien des glissières des bottes d'essieux est, en consé- quenoe, très onéreux et nécessite parfois des révisions anticipées du matériel.
D'autre part, ces dispositifs, utilisés jusqu'ici, n'ayant d'au-
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-tre élasticité transversale que celle résultant de la déformation des organes métalliques de liaison, il en résulte, dans les chocs et déplacements transver- saux, des réactions latérales importantes, qui se répercutent, sans amortisse- ment, soit sur les boudins des roues, soit sur la voie.
La présente invention a pour objet un nouveau procédé de liaison, entre essieux et châssis pour matériel roulant sur rails, qui évite les incon- vénients ci-dessus relevés à la charge des dispositifs de liaison utilisés jus- qu'ici. Ce procédé est essentiellement caractérisé en ce que, les guides et glissières connus étant supprimés tant sur les longerons que sur les boites d'essieux, le liaison entre ceux-ci est assurée par des bielles comportant, à leurs extrémités, des articulations élastiques qui, sans nécessiter de graissage et en réalisant un certain amortissement, permettent des mouvements de rotation autour de l'axe d'articulation, et des mouvements obliques, d'une amplitude suffisante,, par rapport à cet axe,
avec effet élastique de rappel dans le plan de rotation normal,
L'articulation élastique des bielles de liaison conformes à l'in- vention, peut être réalisée par tous moyens satisfaisant aux conditions que l'on vient d'énoncer, notamment par des moyens mettant en jeu des masses élastiques pouvant être constituées par toutes matières appropriées, par exemple du caout- chouc, naturel ou de synthèse.
Parmi ces moyens, on citera notamment des articulations compor- tant une nasse de caoutchouc montée sous pression entre deux tubes métalliques concentriques* La Pig.l représente schématiquement, en coupe axiale, un exemple d'une telle articulation adaptée à une extrémité d'une bielle A (supposée arti- culée par son autre extrémité, non figurée, à une botte d'essieu) articulée à un axe B solidaire du châssis c. La masse élastique en caoutchouc D est montée, sous pression, entre deux tubes métalliques concentriques, dont 1'intérieur E est calé sur l'axe B et dont l'extérieur F est calé dans la tête de la bielle A.
La figure représente la déformation de la masse D, dans le cas où la bielle A prend une position oblique par rapport à l'axe B.
Comme autres moyens d'articulations élastiques, on peut encore citer, à titre d'exemples non limitatifs (tous moyens équivalents pouvant être utilisés sans sortir du cadre de l'invention), ceux comportant une masse de caoutchouc, ou substance équivalente, emprisonnée entre deux tubes métalliques, sans pression initiale, mais collée à ces tubes, ceux comportant un tore, 1
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section. rectangulaire, de caoutchouc, ou substance équivalente, dans lequel est noyé, en adhérence parfaite, un ressort à boudin en fil métallique méplat, etc...
Les coupes axiales des Fig. 2 et 3 représentent schématiquement un exemple de ce dernier genre d'articulation élastique. La Fig.2 est une coupe axiale du tore de caoutchouc G, dans lequel est noyé le ressort métallique en fil méplat H. La Fig.3 représente le même tore après montage sous pression en- tre l'axe B et la tête de la bielle A: sous l'effet de la pression de montage. le diamètre extérieur du tore G augmente et son diamètre intérieur diminue.
Quel que soit le moyen d'articulation élastique utilisé pour les bielles de liaison conformes à l'invention, l'essieu est maintenu dans sa posi- tion axiale, tout en permettant les déplacements verticaux normaux. De légers déplacements transversaux font d'ailleurs naître des réactions élastiques qui amortissent les chocs latéraux, tout en provoquant un rappel automatique des organes dans leur position normale.
L'invention s'étend à tous les dispositifs permettant d'adapter le procédé qui en fait l'objet, aux différentes dispositions d'essieux, boîtes d'essieux, longerons de bogies, trucks et châssis utilisées pour les véhicules sur rails. On va décrire, à titre d'exemples non limitatifs, quelques-uns de ces dispositifs, Les dispositions particulières de réalisation que lton décri- ra à propos de ces exemples, devront être considérées comme faisant, en elles- mêmes partie de l'invention, étant entendu que toutes dispositions équivalentes pourront être aussi bien utilisées.
Dans tous ces exemples, pour lesquels on se reportera aux figures schématiques 4 à 14, on désignera par 1 l'essieu considéré, par 2 les roues et par 3 les boites d'essieux correspondantes, par 4 les longerons avec qui la liaison doit être réalisée conformément à l'invention et par 5 les bielles de liaison articulées, par leurs extrémités, respectivement aux boites d'essieux et aux longerons, par l'intermédiaire de moyens élastiques du genre de ceux des Fig, 1 à 3 ou de genres équivalents; les axea des articulations sont pa- rallèles au plan de la voie et généralement perpendiculaires à la direction de celle-ci.
Les figures sont limitées aux organes nécessaires à la compréhen- sion de l'invention, pour les liaison d'un essieu.
Les Fig.4 (vue en bout d'un essieu) et 5 (vue en plan avec coupe partielle) représentent un dispositif de liaison dans lequel les bielles sont
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montées de part et d'autre des bottes d'essieux, celles-ci étant extérieures aux roues*
Les Pige 6 et 7 (prises respectivement comme les Fig.4 et 5) re- présentent un dispositif de liaison dans lequel les bielles sont montées d'un même coté des bottes d'essieux, celles-ci étant intérieures aux roues. Les bielles constituent ainsi un parallélogramme*
Les Fige 8 et 9 (prises respectivement comme les Fig.4 et 5) re- présentent un dispositif de liaison s'appliquant aux essieux moteurs à comman- de par ponts et engrenages coniques.
Dans ce cas, les bielles peuvent être placées parallèlement comme indiqué sur la Fig.8, ce qui donne à l'essieu une vitesse dans le tour proportionnelle à celle du moteur, mais nécessite un joint à double cadran 6. On peut également, pour n'employer qu'un joint simple mais très souple, incliner les bielles comme Indique dans la Fig.10, ce qui réduit au minimum le déplacement en hauteur du joint,,
Dans les déplacements verticaux de la botte 3, les bielles 5 s'Inclinent comme Indiqué sur les Fig.ll et 12 (correspondant respectivement . aux Figé 4 et 6), ces mouvements résultant uniquement de la déformation cylin- drique de la matière élastique des articulations, sans qu'il y ait frottement d'organes entre eux.
Dans les déplacements transversaux de la boite 3, les bielles 5 s'inclinent comme Indiqué sur la Fig,13 (correspondant au dispositif des Fig.4 et 5). Une déformation analogue se produit pour le dispositif des Fig. 6 et 7.
Ces mouvements résultent uniquement de la déformation conique des articulations à matière élastique, Silentbloce ou autres, déformation repré- sentée en détail sur la Fig.1, dans laquelle les axes des bagues intérieure et extérieure du Silentbloc sont inclinés l'un par rapport à l'autre.
Ces déformations coniques exigent des efforts latéraux relative- ment importants et engendrent de la part des articulations à matière élastique, des efforts de rappel équivalents, qui tendent à ramener les essieux dans leur position normale. Ces déplacements peuvent être limités par des butées fixes.
Aussi bien dans les mouvements verticaux que transversaux, les bielles étant placées comme indiqué dans les Fig.6 et 7, 8 et 9, les essieux restent toujours dans une position sensiblement parallèle; les bielles forment parallélogramme. Au contraire, dans les cas où une légère obliquité de l'es- sieu dans ses déplacements est susceptible de rendre la marche favorable, il suffit d'adopter le dispositif des Fige 6 et 7 en inclinant les bielles, for- @
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-mant alors un trapèze, comme indiqué schématiquement dans la Fig.14, ou sui- vant disposition inverse selon l'inclinaison désirée,
La Fig.15 montre l'effet d'une inclinaison de l'essieu dans ce cas* Comme on le voit,
on peut résumer comme suit les avantages que procure l'adoption du procède de liaison qui fait l'objet de l'invention : - suppression complète des usures dues aux frottements d'organes entre eux, toute articulation étant systématiquement supprimée; - entretien absolument nul, puisqu'il n'y a aucun graissage à effectuer;
- libre débattement vertical des essieux (sans frottement); - déplacement transversal des essieux sous des efforts déterminés, avec rappel automatique et amortissement des chocs latéraux) - transmission de l'effort moteur (s'il existe) et de l'effort de freinage avec amortissement des à-coups d'efforts longitudinaux; - diminution du bruit, grâce à la suppression des jeux et à l'isolement ré#li- sé entre essieux et châssis par la matière élastique den articulations des extrémités des bielles de liaison; - possibilité de réaliser une obliquité des essieux favorable dans certains cas grâce à l'emploi de bielles inclinées formant trapèze.