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CHASSIS DE VEHICULE, RESPECTIVEMENT CHASSIS DE GUIDAGE DE VEHEOUEE SUR RAILS,
EN PARTICULIER POUR..VEHICULES SUR MONORAIL.
L'invention se rapporte à un châssis, respectivement à un châssis de guidage de véhicule, sur rails, en particulier pour lignes monorails.
Les lignes monorails nécessitent tout comme les lignes à deux rails un guidage en course aussi favorable que possible, On a essayé d'ob- tenir celui-ci dans les lignes à deux rails, à l'aide de châssis pivotants sur lesquels les forces de renversement et les forces verticales s'exercent ensemble, et'dans lesquels les forces de ces deux espèces sont reprises par un ensemble unique.
Le châssis suivant l'invention, qui convient en particulier pour des véhicules de monorails, est par contre conformé de telle façon que lesfor- mes à transmettre de la superstructure du véhicule à la construction portan- te sont reprises séparément, et transmises, dans des parties séparées du châssis. Dans ce but, pour reprendre les forces verticales et les forces de renversement du véhicule on a prévu en vue de la transmission des forces des éléments qui transmettent au rail, respectivement à la construction qui le porte, les forces séparément les unes des autres. Avantageusement, alors) les éléments du châssis, qui reprennent indépendamment les forces, sont agen- cées à la manière de selles ou à cheval.
L'élément pour,les forces se pré- sentant verticalement dans la superstructure du véhicule, qui sera désigné par selle porteuse, présente des zones porteuses qui roulent sur le rail et est guidé par des pièces d'appui à action latérale comme par exemple des ga- lets, des patins, ou analogues. Le rail sur lequel roulent les roues porteu- ses, respectivement la construction qui porte ces roues fonctionne comme selle pour le châssis porteur qui entoure cesparties, c'est-à-dire la seILe porteuse.
L'élément pour la reprise des forces de renversement, qui sera désigné sous le nom de selle de renversement, est monté à pivotement par rap- port à cette première partie et est guidé latéralement directement par appui sur le rail porteur, respectivement la construction qui le porte, également à l'aide de pièces d'appui, par exemple des galets, despatins ou analogues,
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le guidage étant tout-à-fait indépendant de celui de la selle porteuse. La selle de renversement peut avantageusement embrasser la selle porteuse en s'y trouvant à cheval.
Les pièces d'appui latérales tant'de la selle porten- se que de la selle de renversement sont à monture élastique, c'est-à-dire qu'elles peuvent être soumises à la pression de ressorts et sont pressées é@ lastiquement contre des surfaces de guidage, respectivement les flancs des rails. '
Par la conformation suivant l'invention du châssis, respective- ment du châssis de guidage, toutes les forces qui se présentent sur la ligne à une voie peuvent etre reprises et décomposées de manière unique et leur répartition sur les diverses parties de la construction est calculable.
Ceci permet par ailleurs de soumettre au calcul les déformations des divers ressorts et de les adapter les unes aux autres. On obtient ainsi un châssis de guidage qui est bien déterminable statiquement dans ses diverses parties'-" à l'égard deseffets des forces, de telle sôrte que les pièces de la construc- tion peuvent être dimensionnées exactement en rapport avec les sollicitations.
On est assuré que dans les divers éléments ne peuvent agir que les forces prédéterminées, ce qui conduit à une construction impeccable. Le châssis de guidage suivant l'invention assure sur la ligne monorail une course tranquil- le et sûre, en particulier aussi aux grandes vitesses et avec les effets dy- namiques de celles-ci,
Dans le châssis de guidage suivant l'invention, la selle de ren- versement est avantageusement agencée entre les roues porteuses de la selle porteuse'. Mais on peut aussi faire la construction telle qu'on prévoit plu- sieurs selles de renversement, pour autant que cela soit nécessaire.
Les pièces d'appui latérales pour la selle porteuse se trouvent aussi bien en,, haut au rail de guidage qu'en bas à un autre rail de guidage latéral, qui se trouve à une distance déterminée du rail porteur et qui est monté sur sa construction porteuse. Au haut du rail porteur, les pièces d'appui sont. agencées de façon à précéder et à suivre les roues porteuses, on a éventuel- lement de chaque coté de chaque roue porteuse une paire de pièces d'appui, qui peuvent être conformées en galets, parins ou analogues. En bas aux cô- tés de la construction porteuse du rail de roulement,les pièces d'appui sont prévues centrées en dessous de l'axe de rotatien des roues porteuses.
La selle de renversement entourant la selle porteuse transmet la charge verticale de la superstructure du véhicule directement sur la selle porteuse.--,Le poids de la superstructure du véhicule même est repris sur la selle de renversement par une cuvette de rotation se trouvant au-dessus du point central de la selle et par une construction équilibrée qui peut être de type habituel. La selle de renversement d'une part. est montée à rotation par rapport à la selle porteuse, et en fait 'elle peut tourner autour d'un centre de pivotement qui se trouve entre'le guidage latéral supérieur et in- férieur. De préférence, le point de pivotement se trouve à peu-près à mi hauteur entre les pièces de guidage latérales- supérieure et inférieure.
Les paliers pour le mouvement de basculement de la selle de renversement au-des- sus de la selle porteuse peuvent être conformés en paliers à segments, avan-' tageusement aveo interposition de galets ou de billes. Le moment de renver- sement de la superstructure du véhicule est suivant l'invention transmis au moyen de joues'de glissement 'à la selle de renversement, en dessous de son point de pivotement. Les'pièces d'appui latérales supérieures de la'selle de renversement se trouvent avantageusement verticalement en dessous du .palier à segment supérieur de cette selle.
Sur le dessin,on a représenté un exemple de réalisation de l'in- vention.
- la figure 1 montre une vue latérale du châssis de guidage, sui- vant l'invention, pour monorail; - la .figure 2 est une coupe dans le plan des roues porteuses- sui- vant la ligne II-II de 'la figure 1; - la figure 3 est une uoupe dans la selle de renversement suivant
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la ligne III-III de,la figure 1.
Le châssis de guidage suivant l'invention, qui roule,, sur un rail unique 1, comprend, essentiellement un élément pour reprendre les. forces qui s'exercent verticalement sur le véhicule, notamment la selle porteuse 3 et un autre élément, la selle de renversement 4, simplement pour la reprise des forces de renversement qui s'exercent sur le véhicule.
Dans la selle porteuse 3 sont montées deux ou plusieurs roues porteuses, respectivement de roulement 5. L'arbre 6 des roues porteuses est monté de part et d'autre dans des paliers à rouleaux ou à frottement de glis- sement 7 et peut être entraîné.''directement pour le déplacement du véhicule.
En outre, la selle porteuse 3 est guidée par des pièces d'appui latérales, par exemple- des galets de guidage 8. Les roues porteuses 5 transmettent sim- plement les charges s'exerçant verticalement sur le rail porteur 1. On obtient ceci par le montage rigide des roues porteuses et de roulement 5 dans la selle porteuse 3 et par un guidage précis de celle-ci par les galets de guidage 8.
Les galets de guidage supérieurs 8 sont de préférence agencés dans la selle porteuse en paires de part et d'autre du rail de roulement 1, comme galets précédents ou suivants, et sont appliqués par des ressorts contre les faces verticales du rail de roulement 1, en sorte qu'ils roulent toujours, en toute sécurité, sans glissement sur ces surfaces. Pour autant que dans les aligne- ments droits et dans les courbes, particulièrement, il se présente une dévia- tion de la direction de marche des roues porteuses 5, par rapport à la direc- tion qu'elles doivent avoir, les galets de guidage 8 corrigent cette dévia- tion dans une mesure très grande par développement des forces élastiques s'ap- pliquant aux galets de guidage 8, qui forcent automatiquement la selle por- teuse 3 à revenir à sa position correcte.
Les autres galets de guidage 9, qui sont également disposés en paires des deux côtés du corps de rail 1, res- pectivement de la construction porteuse 2, se trouvent avec leurs arbres de rotation de préférence centrés en dessous de l'axe de rotation des roues por- teuses 5 et roulent également, sous sollicitation élastique, sur les rails latéraux 10 qui se trouvent en dessous. Les galets de guidage 9 ont pour but de maintenir toujours centrée au-dessus du support de voie 2 la selle porteuse 3 et par le fait les roues porteuses et de roulement 5, se.qui assure la reprise des charges verticales par les roues porteuses, Le rail de roulement 1 peut avoir tout profil convenable. Avantageusement, il com- prend une face de roulement plane, tandis que les roues porteuses 5 ont une surface de roulement cylindrique.
La selle porteuse 3 porte avantageusement au milieu entre les deux roues porteuses et de roulement 5 la selle de renversement 4, qui trans- met à la selle porteuse 3 toutes les forces provenant de la caisse du véhi- cule. La selle de renversement 4 est montée à rotation autour d'un point de pivotement 11 et est guidée par des pièces d'appui latérales, par exemple des galets de guidage 12 et 13. Le point de pivotement 11 se trouve de pré- férence à peu près à mi-hauteur entre les galets de guidage supérieurs 12 et les galets inférieurs 13. Pour permettre la rotation de la selle de ren- versement 4 on a prévu des paliers à segments 14 et 15, dont le rayon part du point de pivotement 11.
A l'aide des paliers à segments, les forces ver- ticales sont reportées sur la selle porteuse 5, tandis que les moments de renversement-sont maintenus écartés de la selle porteuse. Les galets de gui- dage 12 et 13,' qui sont disposés symétriquement par rapport à, l'axe transver- sal. de la selle de renversement 4, roulent sur les mêmes surfaces -de roule- ment que les galets de guidage 8 et 9 de la selle porteuse. Ils sont égale- ment sollicités par des ressorts, sous une pression qui se modifie lors de la rotation de la selle de renversement, de telle sorte que les forces élas- tiques des ressorts agissent en sens contraire au moment extérieur et peuvent le reprendre.
Les charges verticales de la pièce portant les charges du wagon, c'est-à-dire de la superstructure du véhicule, sont transmises à la selle de renversement 4 par une ,cuvette de rotation 16 se trouvant au-dessus du point de rotation 11 de la selle de renversement 4 et par une construction équilibrée.
La construction équilibrée, ou dispositif de balance, qui peut
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être de type usuel, comprend par exemple(-le plateau 17 recevant la cuvette 16, lequel plateau repose de part et d'autre par l'intermédiaire d'une sus-- pension élastique 18 contre des bras 19' qui sont reliés rigidement à la sel- le de renversement 4. ' '
Il est prévu en outre que les'oscillations, respectivement lès moments de renversement de la partie de -wagon portant 'les charges;
agissent directement sur la selle de renversement 4. Ceci se fait à l'aide de traver- ses 20 qui sont reliées rigidement à la caisse du wagon et qui arrivent jus- que en dessous du point de pivotement 11, de préférence jusqu'à la hauteur des galets de guidage 13. Aux extrémités se trouvent des joues de glissoment 21, en face desquelles se trouvent des joues de glissement correspondantes 22 de la selle de renversement. Entre les deux joues de glissement 21 on peut, prévoir un certain jeu. Dans la rotation de la superstructure du véhicule par des moments de renversement, celle-ci entraîne la selle de renversement avec elle, avec l'aide des joues de glissement 21, sans monture à ressort particulière.
Le transfert ultérieur de ces forces de renversement se fait par les galets de guidage 13 à application élastique, directement,sur le porte- rail 2, ..
La décomposition fondamentale des forces extérieures en eharges verticales et en forces de renversement n'englobe pas encore la transmission' des forces latérales pures. Ceci se produit par une reprise de forces cor- respondantes des ressorts particuliers des galets de guidage 8, 9 respecti- vement 12, 13 .de la selle de renversement ou de la selle porteuse 3 suivant les constantes des ressorts. De'cette manière toutes les forces de la ligne monorail sont réparties de manière univoque sur les parties de la construction.
Les constantes de tous les ressorts sont déterminés d'après les charges et d'après leurs valeurs relatives ce qui rend possible une course convenable et un équilibrage impeccable du véhicule. ''Le châssis de guidage suivant l'in- vention, respectivement la séparation des forces qui se présentent, pour les reporter sur divers éléments de construction du châssis de guidage n'est pas' avantageuse seulement pour les lignes monorails, mais aussi pour les lignes à deux rails.
REVENDICATIONS.
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1. Châssis de véhicule respectivement châssis de véhicule sur rails, en particulier pour monorails, caractérisé en ce que pour reprendre ' les forces verticales et les forces de renversement de la superstructure du véhicule en vue de la transmission, des forces, on a prévu des éléments 3, 4 indépendants les uns des autres qui transmettent les forces séparées au rail de roulement (1) respectivement à son infrastructure (2).
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VEHICLE CHASSIS, RESPECTIVELY VEHICLE GUIDANCE FRAMES ON RAILS,
IN PARTICULAR FOR..VEHICLES ON MONORAIL.
The invention relates to a frame, respectively to a vehicle guide frame, on rails, in particular for monorail lines.
Monorail lines, like two-rail lines, require as favorable a running guidance as possible. An attempt has been made to achieve this in two-rail lines, using swiveling frames on which the forces of reversal and vertical forces are exerted together, and in which the forces of these two species are taken up by a single whole.
The chassis according to the invention, which is suitable in particular for monorail vehicles, on the other hand, is designed in such a way that the forms to be transmitted from the superstructure of the vehicle to the supporting structure are taken up separately, and transmitted, in separate parts of the frame. For this purpose, in order to take up the vertical forces and the overturning forces of the vehicle, elements have been provided for the transmission of the forces which transmit to the rail, respectively to the structure which carries it, the forces separately from one another. Advantageously, then) the elements of the frame, which independently take up the forces, are arranged in the manner of saddles or on horseback.
The element for the forces occurring vertically in the superstructure of the vehicle, which will be referred to as the load-bearing saddle, has load-bearing areas which roll on the rail and is guided by supporting parts with lateral action such as for example rollers, runners, or the like. The rail on which the supporting wheels run, respectively the construction which carries these wheels, functions as a saddle for the supporting frame which surrounds these parts, that is to say the carrier.
The element for taking up overturning forces, which will be referred to as the overturning saddle, is pivotally mounted with respect to this first part and is guided laterally directly by resting on the supporting rail, respectively the construction which the carrier, also using support pieces, for example rollers, skates or the like,
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the guidance being completely independent of that of the carrying saddle. The overturning saddle can advantageously embrace the carrying saddle while being there on horseback.
The side bearing pieces of both the supporting saddle and the overturning saddle are resiliently mounted, that is to say they can be subjected to the pressure of springs and are pressed elastically against them. guide surfaces, respectively the sides of the rails. '
By the configuration according to the invention of the frame, respectively of the guide frame, all the forces which occur on the single-track line can be taken up and broken down in a unique way and their distribution over the various parts of the construction can be calculated. .
This also makes it possible to subject the deformations of the various springs to the calculation and to adapt them to one another. A guide frame is thus obtained which is well statically determinable in its various parts with regard to the effects of the forces, so that the parts of the construction can be dimensioned exactly in relation to the stresses.
It is ensured that in the various elements can act only the predetermined forces, which leads to an impeccable construction. The guide frame according to the invention ensures a quiet and safe course on the monorail line, in particular also at high speeds and with the dynamic effects thereof,
In the guide frame according to the invention, the overturning saddle is advantageously arranged between the carrying wheels of the carrying saddle '. But you can also make the construction such that several overturning saddles are provided, as far as this is necessary.
The side support pieces for the load-bearing saddle are located both above the guide rail and at the bottom of another lateral guide rail, which is at a fixed distance from the supporting rail and which is mounted on its load-bearing construction. At the top of the carrier rail, the support pieces are. arranged so as to precede and follow the carrying wheels, there is optionally on each side of each carrying wheel a pair of support pieces, which can be shaped as rollers, parins or the like. At the bottom sides of the bearing construction of the running rail, the bearing pieces are provided centered below the rotatian axis of the bearing wheels.
The overturning saddle surrounding the supporting saddle transmits the vertical load of the vehicle superstructure directly onto the supporting saddle. above the center point of the saddle and by a balanced construction which may be of the usual type. The overturning saddle on the one hand. is rotatably mounted relative to the load-bearing saddle, and in fact can rotate about a pivot center which lies between the upper and lower lateral guide. Preferably, the pivot point is located approximately midway between the upper and lower side guide pieces.
The bearings for the tilting movement of the overturning saddle above the supporting saddle may be in the form of segment bearings, advantageously with the interposition of rollers or balls. The overturning moment of the vehicle superstructure is according to the invention transmitted by means of 'sliding' cheeks to the overturning saddle, below its pivot point. The upper side support parts of the overturning saddle are advantageously located vertically below the upper segment .palier of this saddle.
In the drawing, there is shown an exemplary embodiment of the invention.
FIG. 1 shows a side view of the guide frame, according to the invention, for a monorail; - Figure 2 is a sectional view in the plane of the load wheels taken on line II-II of Figure 1; - Figure 3 is a uoupe in the following overturning saddle
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line III-III of, Figure 1.
The guide frame according to the invention, which rolls ,, on a single rail 1, essentially comprises an element to take up. forces which are exerted vertically on the vehicle, in particular the carrying saddle 3 and another element, the overturning saddle 4, simply for the recovery of the overturning forces which are exerted on the vehicle.
In the carrying saddle 3 are mounted two or more carrying wheels, respectively bearing 5. The shaft 6 of the carrying wheels is mounted on either side in roller bearings or sliding friction bearings 7 and can be driven. . '' directly for moving the vehicle.
In addition, the carrying saddle 3 is guided by side support pieces, for example guide rollers 8. The carrying wheels 5 simply transmit the loads exerted vertically on the supporting rail 1. This is achieved by the rigid mounting of the carrying and running wheels 5 in the carrying saddle 3 and by precise guidance thereof by the guide rollers 8.
The upper guide rollers 8 are preferably arranged in the carrying saddle in pairs on either side of the running rail 1, as preceding or following rollers, and are applied by springs against the vertical faces of the running rail 1, so that they always roll, safely, without slipping on these surfaces. As far as in straight alignments and in curves, in particular, there is a deviation of the running direction of the load wheels 5, with respect to the direction they should have, the guide rollers 8 correct this deviation to a very great extent by developing the elastic forces applied to the guide rollers 8, which automatically force the carrier saddle 3 to return to its correct position.
The other guide rollers 9, which are also arranged in pairs on both sides of the rail body 1, respectively of the supporting structure 2, are located with their rotation shafts preferably centered below the axis of rotation of the rails. load-bearing wheels 5 and also roll, under elastic stress, on the side rails 10 which are located below. The purpose of the guide rollers 9 is to always keep the carrier saddle 3 centered above the track support 2 and thereby the carrier and running wheels 5, which ensures the absorption of vertical loads by the carrier wheels, The running rail 1 can have any suitable profile. Advantageously, it comprises a flat rolling face, while the load wheels 5 have a cylindrical rolling surface.
The carrying saddle 3 advantageously carries in the middle between the two carrying and running wheels 5 the overturning saddle 4, which transmits to the carrying saddle 3 all the forces coming from the body of the vehicle. The overturning saddle 4 is rotatably mounted about a pivot point 11 and is guided by lateral support pieces, for example guide rollers 12 and 13. The pivot point 11 is preferably located at approximately halfway between the upper guide rollers 12 and the lower rollers 13. To allow the rotation of the tilting saddle 4, segment bearings 14 and 15 are provided, the radius of which starts from the pivot point 11.
With the aid of the segment bearings, the vertical forces are transferred to the carrying saddle 5, while the overturning moments are kept away from the carrying saddle. The guide rollers 12 and 13, 'which are arranged symmetrically with respect to the transverse axis. of the overturning saddle 4, roll on the same rolling surfaces as the guide rollers 8 and 9 of the supporting saddle. They are also loaded by springs, under a pressure which changes during the rotation of the overturning saddle, so that the elastic forces of the springs act in the opposite direction to the external moment and can take it up.
The vertical loads of the part carrying the loads of the wagon, that is to say of the superstructure of the vehicle, are transmitted to the overturning saddle 4 by a rotation cup 16 located above the point of rotation 11 of the overturning saddle 4 and by a balanced construction.
The balanced construction, or balance device, which can
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be of the usual type, comprises for example (-the plate 17 receiving the bowl 16, which plate rests on either side by means of an elastic suspension 18 against the arms 19 'which are rigidly connected to the reversal salt 4. ''
Provision is further made for the oscillations, respectively the overturning moments of the part of the wagon carrying the loads;
act directly on the overturning saddle 4. This is done by means of cross members 20 which are rigidly connected to the body of the wagon and which reach below the pivot point 11, preferably as far as the height of the guide rollers 13. At the ends there are glissoment cheeks 21, in front of which there are corresponding sliding cheeks 22 of the overturning saddle. Between the two sliding cheeks 21 it is possible to provide a certain play. In the rotation of the vehicle superstructure by overturning moments, this drives the overturning saddle with it, with the help of the sliding cheeks 21, without special spring mount.
The subsequent transfer of these overturning forces is effected by the guide rollers 13 with elastic application, directly on the rail holder 2, ..
The fundamental decomposition of external forces into vertical loads and overturning forces does not yet include the transmission of pure lateral forces. This occurs by taking up the corresponding forces of the particular springs of the guide rollers 8, 9 respectively 12, 13 of the overturning saddle or of the supporting saddle 3 according to the constants of the springs. In this way all the forces of the monorail line are unequivocally distributed over the parts of the construction.
The constants of all the springs are determined from the loads and from their relative values, which makes possible a suitable stroke and an impeccable balance of the vehicle. The guide frame according to the invention, respectively the separation of the forces which arise, to transfer them to various structural elements of the guide frame is not only advantageous for monorail lines, but also for two-rail lines.
CLAIMS.
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1. Vehicle chassis respectively vehicle chassis on rails, in particular for monorails, characterized in that in order to take up the vertical forces and the overturning forces of the vehicle superstructure with a view to the transmission of the forces, provision has been made for elements 3, 4 independent of each other which transmit the separate forces to the running rail (1) respectively to its infrastructure (2).