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L'invention est relative aux bogies, c'est-à-dire aux chariots com- prenant au moins deux paires de roues et supportant une portion de caisse de véhi- cule d'une façon pivotante autour d'un axe vertical et elle concerne plus spéciale- ment (parce que c'est dans leur cas que son application semble devoir offrir le - plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi ces bogies, ceux équipant les véhi- cules ferroviaires.
Elle comprend, principalement, les deux dispositions suivantes, con- sidérées séparément ou en combinaison, savoir : - une première disposition consistant -- en même temps qu'à faire com- prendre à un bogie une traverse châssis substantiellement solidaire-transversale- ment des paliers d'essieu et une traverse danseuse suspendue, par'rapport à la tra- verse châssis et propre à supporter et guider la caisse du'véhicule --, a disposer ladite traverse danseuse transversalement au-dessus de ladite'traverse'châssis ét à relier ces deux traverses entre elles à l'aide de deux jumelles propres'à oscil- ler autour de deux axes horizontaux longitudinaux respectivement solidaires de l'une et l'autre traverse ;
- et une deuxième disposition consistant ---en même temps qu'à faire comprendre à un bogie une traverse châssis substantiellement solidaire transver- salement des paliers d'essieu --, à monter lesdits paliers sur des leviers osoil- lants autour d'axes transversaux solidaires de ladite traverse châssis et à faire comprendre aùxdits leviers des portées propres à prendre'appui respectivement sur les deux extrémités de moyens élastiques de compression situés longitudinalement au-dessus de ladite traverse.
De plus, on constitue de préférence l'une au moins des articulations interposées entre les organes oscillants du bôgie (jumelles, leviers) et leurs axes d'oscillations respectifs à l'aide d'une articulation élastique amortie dont l'élasticité est assurée par les déformations d'une masse'de'caoutchouc'ou élas- tomère et l'amortissement par cisaillement d'une matière visqueuse-disposée dans des interstices de faible épaisseur séparant des surfaces rigides en regard su- bissant l'une par rapport,à l'autre lesdits déplacements angulaires relatifs, la- dite articulation étant de préférence du genre de celle décrite dans la demande de brevet belge n 439.349 du 17 avril I957.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui pour lequel on l'applique aux bogies de véhicules ferroviaires) ainsi que cer- tains modes de réalisation, desdites dispositions ;et elle vise plus particuliè- rement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les dispositifs du genre en question comportant application.de ces mêmes dispositions ainsi que les éléments, appareils et outils spéciaux propres à leur établissement et les en- sembles, notamment les véhicules, wagons et voitures équipés de semblables dis- positifs.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du com- plément de description qui suit, ainsi que,des dessins ci-annexés, lesquels com- plément et dessins ne sont, bien-entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication.
La fig. 1, de ces dessins, représente en vue perspective un bogie établi conformément à l'invention.
Les fig. 2, 3 et 4 représentent ledit bogie respectivement en éléva- tion, en plan, parties arrachées, et en coupe verticale selon IV-IV fig. 2.
Les fige 5 et 6 représentent à plus grande échelle respectivement un détail de la fig. 3 et une portion dudit bogie en coupe selon VI-VI fig. 4.
Et les fig. 7 et 8, enfin, représentent respectivement, en plan, par- ties arrachées et en coupe verticale selon VIII-VIII fig.7 une variante de bogie également établie conformément à l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes
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d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisation de ses diverses par- ties, auxquels il semble qu'il y ait lieu. d'accorder la préférence, se proposant par exemple de réaliser un bogie pour véhicule de transport ferroviaire, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
Comme il est connu, on a recours à un ensemble d'éléments articulés' tels que leviers, bras, jumelles, etc. propres à subir des mouvements d'oscilla- tion de part et d'autre de positions moyennes bien déterminées, pour rendre pos- sibles les mouvements relatifs transversaux de la caisse suspendue par rapport au châssis du bogie et les mouvements relatifs de suspension de ce châssis par rap- port aux essieux et roues.
Dans les dispositifs existant jusqu'à ce jour, les articulations des divers éléments susdits ne présentaient pas par eux-mêmes un amortissement suffi- sant et nécessitaient le recours à des organes spéciaux à cet effet, augmentant la complexité de la construction.
Pour remédier à cet inconvénient, on constitue de préférence certaines au moins desdites articulations, conformément à l'invention, par des articulations du genre de celles décrites dans la demande de brevet susprécisée.
Dans.cette demande on a décrit plus spécialement des dispositifs où au. moins deux articulations élastiques du type comportant deux douilles rigides coaxiales concentriques reliées par une masse annulaire de caoutchouc ou élasto- mère adhérant aux faces en regard desdites douilles, sont disposées selon deux portions différentes de l'axe d'articulation, les deux douilles internes et les deux douilles externes étant respectivement solidaires de deux éléments de révo- lution coaxiaux et concentriques séparés par un intervalle de faible épaisseur rempli d'une matière visqueuse tendant à coller aux surfaces en regard desdits éléments et propre à freiner efficacement les déplacements relatifs de ces surfa- ces, donc à amortir leurs oscillations relatives.
Cette matière est par exemple constituéepar au moins un polymère ob- tenu à partir d'un monomère organique, tel qu'un carbureéthylénique CnH2n, dont la structure moléculaire ne possède qu'une double liaison : ùne composition préfé- rée pour cette matière est celle comprenant des polyisobutylènes de poids molécu- laire compris entre 5.000 et 25.000, mélangés, le cas échéant, avec des polyiso- butylènes de poids moléculaire encore plus élevé et de l'ordre de 80.000.
Certains élastomères de silicone ou d'autres encore peuvent également convenir.
L'épaisseur de l'intervalle rempli par cette matière est de préférence de l'ordre de 5/100 à quelques 1/10 de mm.
On conçoit aisément que l'utilisation de telles articulations'permet d'assurer les divers mouvements relatifs d'oscillation d'une façon simple, peu coûteuse, ne nécessitant aucun entretien et fournissant à la fois un effort de rappel élastique appréciable vers la position d'équilibre et un travail d'amortis- sement énergique, ce qui est particulièrement précieux pour limiter l'amplitude des oscillations angulaires en cas de tendance à la résonance. De plus ces arti- culations présentent dans les directions radiales une élasticité amortie faible mais suffisante pour éviter la transmission des vibrations de fréquence élevée ou des chocs brusques selon ces directions.
Bien entendu des systèmes d'articulation correcte,ment amortis et dif- férents de ceux venant d'être décrits comme préférés, pourraient être utilisés sans sortir du cadre de l'invention.
En ce qui concerne le bogie lui-même, on lui fait comprendre essen- tiellement une traverse châssis solidaire transversalement des bottes d'essieu et suspendue verticalement par rapport à ces ,bottes, et une traverse danseuse propre à supporter la caisse du véhicule et à subir des mouvements transversaux par rap- port à la traverse châssis.
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Mais alors que, dans les modes de réalisation courants, la'traverse danseuse est suspendue sous la traverse châssis, elle est , dans l'invention, suspendue au-dessus de cette dernière à l'aide de deux jumelles.
Et la suspension de la traverse châssis par rapport aux boîtes d'es- sieu est ici assurée en montant 'ces boîtes sur des leviers propres à osciller au tour d'axes transversaux solidaires de la traverse châssis, ces leviers'étant mu- nis de pqrtées prévuesde façon telle que le poids' de l'ensemble suspendu ait ten- dance à appliquer ces portées deux à deux contre les deux'extrémités de -ressorts de compression disposés horizontalement et longitudinalement au-dessus de la tra- verse châssis.
On voit sur les figures la traverse châssis 1, la traverse danseuse 2 suspendue au moyen des jumelles 3, les leviers 4 portant les boîtes 5 des essleux 6 sur lesquels sont montées les roues 7 du bogie, et les ressorts de compression longitudinaux 8.
La traverse danseuse 2 comprend dans sa partie médiane un logement 9- propre à recevoir le pivot de la caisse et, à ses extrémités, des portées 10 pro- pres asservir d'appui à des frottoirs 11, par exemple en forme de secteurs circu- laires, supportant la charge de ladite caisse.
Les jumelles 3 sont constituées' chacune par deux'entretoises offrant une bonne résistance à la compression articulées autour de deux axes horizontaux parallèles, l'un solidaire de la traverse châssis 1, l'autre de la traverse dan- seuse 2. -,
Les deux entretoises de chaque jumelle, qui sont de préférence'parai-* lèles et rendues solidaires par un renfort rigide 12 (fig. 6), sont articulées au- tour des deux mêmes axes de la façon suspréoisée.
C'est ainsi que par exemple l'on solidarise, d'une part, lesdites entre- toises avec des éléments de révolution 13 (fige 6) disposés selon Ies axes d'ar- ticulation, et d'autre part lesdites traverses-avec des éléments de révolution 14 concentrique aux précédents et les enveloppant, la'masse annulaire'en caoutchouc 15 qui assure le rappel élastique étant interposée, entre'les'éléments'13'et 14'' sur lesquels elle adhère, aux extrémités axiales de l'ensemble'et la matiere vis- queuse 16-qui assure l'amortissement étant interposée dans l'intervalle de faible épaisseur séparant des rouleaux 17 solidaires des éléments internes 13 la partie médiane des éléments externes 14.
La solidarisation des éléments internes 13 avec le rouleau'17 et les entretoises 3 est avantageusement assurée par serrage axial, à l'aide d'écrous 18, de boulons 19 traversant ces divers éléments.
Au moins une chemise 141 peut être logée dans l'élément externe 14 pour donner à son alésage interne la valeur convenable.
La suspension ainsi réalisée de la traverse danseuse par rapport à la traverse châssis est du type pendule inversé. Pour assurer la stabilité de cette suspension, on donne aux jumelles 3, ainsi qu'il apparaît sur la fig. 4, une légè- re inclinaison # (de préférence de l'ordre de 4 à 10 ) par rapport à la verticale, les axes supérieurs d'articulation étant plus rapprochés du centre du bogie que les axes inférieurs un couple dû à la gravité s'ajoute alors constamment au coup- le de rappel élastique dû aux articulations utilisées.
Les portées 10 sont de préférence disposées à l'aplomb des jumelles de liaison 3, ce qui évite de soumettre la traverse danseuse 2 à des sollicitations de flexion verticales et permet de réduire le poids de celle-ci.
Des butées élastiques-20 (fig. 1, 3 et 4) solidaires de la traverse châssis 1 limitent la course transversale de la traverse danseuse 2 par rapport à ladite traverse-'châssis, interdisant aux jumelles 3 de dépasser, lors de leurs oscillations, la position verticale, au-delà de laquelle la suspension deviendrait instable.
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On voit en coupe axiale sur la portion inférieure de la fig, 3 l'arti- culation de l'une des jumelles sur la traverse châssis 1.
En ce qui concerne la suspension de cette dernière traverse par rap- port aux essieux 6, on la constitue avantageusement à l'aide de leviers 4 articu'- lés sur la traverse châssis de la façon précisée ci-dessus pour les'articulations des jumelles 3 : c'est ainsi que l'on retrouve dans chacune de ces articulations des éléments analogues à ceux décrits ci-dessus, savoir :
- au moins un élément de révolution interne 21 (fig. 3 et 5), soli- darisé, par serrage axial d'un système boulon 22 - écrou 23, avec au moins une patte 24 de la traverse châssis 1 et avec un rouleau 25, - un élément de révolution externe 26 solidaire du,levier 4 corres- pondant , - au moins ¯une masse annulaire de caoutchouc 27 adhérant à la fois sur les deux dits éléments 21 et 26, - un film de matière visqueuse 28 collant sur les surfaces en regard rapprochées du rouleau 25 et de l'élément 26, et au besoin au moins une chemise 29.
Pour compléter les efforts de rappel et d'amortissement développés par ces articulations lors des oscillations verticales des roues par rapport à 1a tra- verse châssis, on fait comprendre aux leviers 4 des portées 30 (fig. 3 propres à épauler chacune une extrémité d'un ressort de compression longitudinal 8 situé au-dessus de la traverse châssis 1.
A cet effet l'on constitue chaque levier 4 à la façon d'un renvoi de sonnette dont le sommet du coude est disposé en substance au-dessus de l'axe d'ar- ticulation.
Et l'on fait de préférence appuyer ce coude contre l'extrémité d'un empilage alterné de rondelles de caoutchouc 31 (fig. 2 et 3) et d'armatures métal- liques d'appui 32 comportant des aspérités pour assurer leur centrage, empilage constituant un ressort de compression du type connu.sous le nom dé "Batra". Un tel ressort présente les avantages d'être plus léger que les ressorts hélicoïdaux équivalents en acier et d'être lui-même pourvu d'un amortissement non négligeable.
Il reste entendu toutefois qu'il peut être fait usage de n'importe quel autre type de ressorts pneumatiques ou mixtes et préférablement constitués par des soufflets hélicoïdaux de tissu câblé combinés'avec au moins un ressort en hélice de même pas comme décrit dans la demande de brevet belge n 443-782 du 21 octobre 1957.
En vue de parfaire l'isolation par rapport aux composantes de fréquen- ce élevée dans les diverses directions radiales des articulations, on dispose en outre des coussins annulaires en matière élastique (caoutchouc ou élastomère) : - en 33 (fig. 3) entre les bottes 5 de roulement d'essieux et les bras oscillants de suspension 4, - et en 34 (fig. 4) entre le pivot de guidage de la caisse et le loge- ment 9 de la traverse danseuse.
Dans le mode de réalisation illustré sur les fig, 1 à 6 incluse, les bottes d'essieux sont situées, conformément à la pratique courante, à l'extérieur des roues, ce qui assure à la traverse châssis 1 un rappel de roulis relativement important : les ressorts de compression 8 sont alors situés en léger déport vers l'extérieur du bogie par rapport aux leviers de suspension 4, et la traverse danseuse et ses éléments de suspension sont disposés entre ces ressorts.
Selon une variante, illustrée sur les fig. 7 et 8, les bottes de rou- lement d'essieux 5 sont situées à l'intérieur de l'intervalle des roues et les
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leviers de suspension 4 sont donc également disposés à l'intérieur de cet inter- valle.
Dans ce casle rappel de roulis auquel est soumise la traverse ohâs- sis étant faible, on prévoit avantageusement des moyens pour accrôître ce rappel, tels que les suivants : -.,des moyens élastiques, par exemple une masse de caoutchouc'35 (par- tie droite de la fig. 7), reliant entre eux'les deux leviers 4 du même essieu de façon que chaque déplacement angulaire de l'un des leviers ait tendance à se tra- duire élastiquement par un déplacement analogue de l'autre;
, - une liaison rigide entre les deux leviers en question, dans le cas où l'on désire réaliser une grande rigidité vis-à-vis du roulis, liaison obtenue par exemple en moulant en une'seule pièce 36 (partie''gauche, de la fig. 7) lés deux dits leviers, ce qui oblige l'essieu à se déplacer constamment parallèlement à - lui-même, à la réserve près de l'élasticité torsionnelle propre du corps-reliant les deux-leviers.
Dans ce dernier cas, comme il apparaît sur la fige 7, les deux bras 4 sont articulés sur la traverse châssis à l'aide d'une même articulation double du type décrit plus haut.'
Il peut être avantageux de dédoubler le ressort de compression 8 et de le constituer par deux ressorts 81 et 82 (fig. 7 et 8) pour diminuer l'encom- brement vertical et, dans ces conditions, de faire enjamber l'ensemble élastique - par la traverse danseuse 2 (fig. 7 et 8), les jumelles de-liaison de-cette traver- se avec la traverse châssis 1 étant alors, ainsi que les portées d'appui 10, si- tuées en débord transversal par rapport auxdits ressorts 81 et 82.
En suite de quoi, et quel que soit le mode de réaltsation adopté, on dispose finalement d'un bogie dont le fonctionnement et les avantages résultent suffisamment clairement de la description qui vient d'en être faite pour qu'il soit inutile d'insister à ce sujet.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
REVENDICATIONS
1. Bogie comportant une traverse châssis substantiellement solidaire transversalement des paliers d'essieu et une traverse danseuse suspendue par rapport à la traverse châssis et propre à supporter et guider la caisse du véhi- cule, caractérisé en ce que la traverse danseuse est disposée transversalement au-dessus de la traverse châssis, ces deux traverses étant reliées entre elles à l'aide de deux jumelles propres à osciller chacune autour de deux axes horizon- taux respectivement fixes par rapport à l'une et l'autre traverse.