Train de roues à au moins trois essieux. Les bogies des locomotives et du matériel roulant des chemins de fer présentent, entre autres avantages, vis-à-vis des essieux rigides, celui de diminuer l'action des chocs dus aux dénivellations de la voie, par exem ple :à l'emplacement ,des joints.
Dans le bogie à quatre roues, qui est le plus -communément adopté actuellement, lors que l'un des essieux se trouve, par suite d'une dénivellation locale de la voie, soulevé d'une quantité b (fig. 1), le pivot, ne se soulève au plus que d'une quantité
EMI0001.0006
et, si cette .déni vellation ne se rencontre que sur une file de rails (cas de joints discordants, par exemple), le soulèvement n'est que de
EMI0001.0008
au plus, puis qu'une seule des roues à la. fois rencontre la dite dénivellation. -Ceci ressort clairement .des fi-. 1 et 2 ci-jointes qui représentent sché matiquement un bogie à .deux essieux;
sur la fig. 1, on a indiqué en pointillé la position occupée par le châssis et la roue avant lors que celle-ci rencontre une dénivellation b. Il existe également à 'l'heure actuelle .des bogies à, six roues comportant un châssis ri gide et, par un raisonnement analogue au précédent, on pourrait constater que la mul tiplication des essieux a pour effet de dimi nuer l'amplitude des déplacements verticaux transmis à la -caisse. Il en est de même d'ailleurs vis-à-à-vis .des .déplacements laté raux.
La fig. 3 montre que, pour un bogie à .deux essieux, lorsque !la roue avant subit un déplacement latéral a, le pivot -du bogie ne subit qu'un déplacement
EMI0001.0019
Or, jusqu'ici les bogies à plus -de trois es sieux n'ont pas été employés en raison .des difficultés auxquelles donne lieu l'utilisation de châssis rigides lorsqu'il s'agit d'assurer une circulation correcte dans les courbes.
La présente invention a pour objet un train de roues articulé à au moins trois es sieux, caractérisé en ce que les essieux sont reliés desmodromiquement, de façon qu'à chaque position -d'un essieu corresponde une position parallèle en projection horizontale de tous les autres essieux. La désignation train de roues implique ici, comme cas particulier, le bogie.
Cette caractéristique, essentielle, est réa lisée avec avantage à l'aide -de liaisons conve nablement articulées sur les essieux ou groupes d'essieux autour d'axes verticaux et, en même temps, en certains points, autour d'axes transversaux.
De cette façon, tous les essieux ou plusieurs groupes d'essieux peu vent être rendus directeurs et l'effet des chocs provenant des inégalités horizontales -du rail et -de la voie (tels que joints de rails, ai guilles, courbes, etc.), aussi bien que les chocs provenant des dénivellations se trouve alors notablement atténué puisqu'ils sont répartis sur plusieurs roues ou essieux;
-de plus, la poussée produite par la force centrifuge,dans les courbes peut être uniformément répartie sur la totalité -des boudins -des roues exté rieures, ce qui diminue la tendance au ri- page ainsi que la fatigue -de la voie et .du matériel. De plus, un bogie établi et articulé comme on vient .de le décrire a la faculté .de s'inscrire facilement dans files courbes, tout en offrant les avantages inhérents à la mul tiplication des essieux des bogies, avantages qui ont été signalés plus haut.
Dans les trains de roues ou les bogies ar ticulés comme indiqué ci-dessus, tous les moyens employés jusqu'à présent (balanciers, ressorts, articulations, ete.), pour assurer l'é gale répartition .de la charge verticale sur chacun -des essieux ou sur, chacune des roues d'un bogie peuvent également être utilisés dans le plan horizontal.
De plus, les articulations dont il est ques tion peuvent n'être pas exclusivement des ar- ticulations mécaniques; elles peuvent être réalisée en utilisant des matières élastiques telles que le caoutchouc.
Le dessin représente schématiquement, et à titre d'exemple, aux fig. 4 à 37, .diverses formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Les fig. 4, 5 et 6; 7, 8 -et 9; 10, 11 et 12; 13 et 14 représentent schématiquement des bogies à 3, 4, 5 et 6 essieux respectivement; Les fig. 15 et 16 représentent, vu en élé- vation et en plan, un autre type de bogie à trois essieux; Les fig. 17 et 18 représentent, dans les mêmes conditions que les fig. 15 et 16, un bogie comportant cinq essieux;
Les fig. 19, 20 et 21, 22 représentent vus en élévation et en plan, deux bogies à .six et à huit essieux respectivement, adaptés à un wagon; La fi-. 23 est une vue en plan -d'un bogie à quatre essieux -du type indiqué dans les fig. 7 .à 9; La fig. 24 est une .coupe par 24-24,de la fia'. 23; La fig. 25 est une coupe partielle à plus grande échelle analogue à la fig. 24; La fia'. 26 est une coupe transversale partielle et à grande échelle, par 26-26 de la fig. 23;
Les fig. 2 7 et 28 sont des vues en plan partielles d'un bogie légèrement modifié; Les fig. 29 et 30 sont des .coupes ana logues aux fig. 25 et 26 et relatives à un autre bogie modifié; La fig. 31 -est une vue en plan analogue à la fig. 27 de ce bogie modifié; La fig. 32 est une coupe transversale de l'un des dispositifs de liaison des ressorts longitudinaux répartissant 'la .charge sur le bogie;
Les fig. 33 et 34 sont des coupes longitu- dînales .de ce dispositif de liaison dans deux positions différentes; La fig. 35 en est une vue en plan schéma tique et la fig. 36 une coupe transversale à grande échelle.
Tous les bogies représentés aux fig. 4 et suivants sont .du type articulé.
Le bogie à trois essieux représenté aux fig. 4, 5 et 6 comporte un châssis 1 pouvant pivoter autour de la cheville ouvrière 2. Le châssis 1 est muni de quatre articulations 3 permettant aux balanciers ou longeronnets articulés 4, qui portent les ressorts de suspen sion, de pivoter autour -d'axes verticaux pas sant par les articulations 3 et aussi autour de l'axe horizontal 3-3 (fig. 5) qui est parallèle à l'essieu 5.
Les boîtes à huile 6 des essieux extrêmes 5 et des boîtes à huile 7 .de l'essieu central 8 ne peuvent se déplacer axialement sur ces essieux.
Les boîtes 6 sont montées aux extrémités des balanciers 4, articulées autour ,d'un axe vertical passant par 6. Les boîtes 7 sont re liées de la même façon, mais seulement aux extrémités d'une paire de balanciers 4 appar tenant au même essieu extrême. Les extrémi tés en forme de fourches de l'autre paire de balanciers reposent sur les boîtes 7, de façon à. .charger l'essieu 8 verticalement et suivre tous les déplacements de cet essieu dans le sens de son axe, tout en pouvant se déplacer sur la boîte 7 dans la direction 6-7.
La fie. 6 montre que, dans ce bogie à trois essieux un .déplacement transversal a .d'un essieu extrême ne provoque qu'un déplace ment transversal du pivot ,de bogie, tandis que le pivot d'un
EMI0003.0011
bogie à deux essieux (fie. 2 et 3) se déplacerait .de la moitié de la va leur a.
Les balanciers 4 peuvent être remplacés par les ressorts de suspension même.
Tous les déplacements horizontaux rela tifs des essieux, des balanciers ou -des res sorts de suspension, .des longeronnets articu lés et du cadre -de bogie susvisé peuvent être limités par .des ressorts ou autres moyens élastiques (caoutchouc) ou des amortisseurs, pour obtenir la stabilité voulue.
Le bogie à quatre essieux représenté aux fi-. 7, 8 et 9 se compose des mêmes éléments que celui qui a été décrit précédemment, en particulier un châssis 1 pivotant autour,de la cheville 2. Les articulations 3 sont identiques à celles des fi-. 4, 5 et 6. Les balanciers 4 portant les ressorts de suspension (ils pour raient aussi être constitués par les ressorts de suspension eux-mêmes) sont, dans ce cas, à bras égaux. Les boîtes .à huile 6 sont montées sur les essieux 5 sans qu'elles puissent se dé placer .dans le sens de l'axe de l'essieu, et pivotent dans les extrémités des balanciers 4 autour d'un axe vertical passant par 6.
On voit, .dans la fie. 9, que la valeur du déplacement transversal du pivot de bogie, dans le cas de quatre essieux, n'est plus que le quart environ -de celle -du déplacement d'un de ces essieux lorsqu'il rencontre une inéga lité horizontale de rail.
Tous les déplacements relatifs, .dans un plan horizontal, des différents éléments de ce bogie peuvent être limités par un moyen élastique ou des amortisseurs.
Le bogie à cinq essieux représenté aux fie. 10, 11 et 12 .comporte les mêmes éléments que les précédents, seulement le nombre des balanciers ou longeronnets articulés est aug menté de quatre. Le châssis 1, pivotant au tour -de la cheville 2, est muni de quatre ar ticulations 3. Les quatre longeronnets 9 peuvent pivoter autour d'un axe vertical pas sant par 3, et autour de l'axe horizontal 3-3. Les extrémités 10 .de ces longeronnets portent des articulations analogues aux articulations 3 et qui sont reliées aux balanciers (ou aux ressorts -de .suspension) 4.
Les articulations et boîtes à huile .se trouvant aux points 6 des essieux 5 sont identiques à .celles ,des bo gies à trois ou quatre essieux. Les boîtes à huile 7 sur l'essieu central 8 s'attachent aux extrémités des longeronnets 9 -comme dans le cas du bogie à trois -essieux.
Si, pour une raison,de construction ou une autre, les trois axes d'articulation verticaux 10, 3 et 7 d'un longeronnet 9 ne peuvent être placés dans le même plan vertical (fie. 11) l'une des deux boîtes à huile 7 doit être mon tée avec un jeu axial sur l'essieu 8.
L'entretoise ou traverse articulée 10-10, qui est visible sur le -côté gauche de la fig. 11 n'est pas absolument nécessaire, mais pourra servir .à rendre la construction plus rigide ou à recevoir les ressorts amortisseurs, butées, etc., qui limitent les ,déplacements ,des diffé rents organes.
Le bogie à six essieux représenté aux fie. 13 et 14 est un bogie à six essieux .dans lequel l'essieu -central des fig. 10 à 12 est remplacé par une paire d'essieux 11 iden tiques aux paires d'essieux extrêmes. Ces es sieux sont reliés par des longeronnets ou ba- lanciers 12 comportant, comme il est indiqué, des articulations.
Les fi-. 15 et 16 représentent un autre type de bogie à trois essieux, dans lequel la traverse 12 portant le pivot 13, repose, par l'intermédiaire -de longeronnets 14, d'une part, sur un bogie à articulation 15 et, d'au tre part, sur un essieu 16 le long duquel ils peuvent coulisser entre certaines limites.
Cet ensemble, comme d'ailleurs les précé dents et les suivants pourrait, non pas cons tituer un bogie, c'est-à-dire l'un -des petits chariots supportant un véhicule sur rails, mais former le train de roues -de tout . un véhicule. Le bogie 15 et l'essieu 16 supporte raient alors chacun une des extrémités du véhicule.
De même, les fie. 17 et 18 montrent un bogie à cinq essieux formé -de deux bogies élémentaires à articulation 25 et d'un essieu intermédiaire 26 reliés par des lougeronnets ou balanciers. 27 avec articulation et cou- Risses; ces longeronnets ou balanciers sont eux-mêmes réunis par un longeron 28 por tant la cheville ouvrière 29.
Les fi-. 19 et 20 représentent schémati- quemient un véhicule reposant sur douze es sieux répartis en deux trains de roues ou bogies à six essieux. Le bogie à six essieux se compose d'un bogie ià quatre essieux 31 et d'un bogie à deux essieux 32, assemblés par un ensemble .de longerons 33 portant la che ville ouvrière 34. Les deux bogies à deux -es sieux constituant le bogie quatre essieux 31 et le bogie :à deux essieux 32 sont -du type ar ticulé.
Les six essieux de chacun des deux bo gies à six essieux sont reliés -desmodromique- ment les uns aux autres -de façon qu'ils res tent toujours parallèles entre eux.
Enfin, les fi g. 21 et 22 représentent, dans les mêmes conditions, un véhicule à seize essieux qui ont été supposés groupés en deux ensembles dans chacun .desquels on a utilisé deux bogies 37 à quatre essieux ana logues au bogie 31 des fia. 19 et 20. Dans les figures précédentes, on a indiqué schématiquement par des lignes en tirets l'in- frastructure,des véhicules.
Il va -de soi que des modifications @de dé- taill pourront être apportées aux constructions qui viennent .d'être décrites sans pour cela sor tir du cadre de l'invention; on pourra au be soin utiliser, -dans certains cas, -des bogies à quatre roues du système courant.
Les cadres, longeronnets, balanciers, boî tes à huile des bogies décrits pourraient être .disposés à l'intérieur ou à l'extérieur des roues. Bien entendu, les -déplacements laté raux des essieux seront limités par utilisation des moyens actuell.ements connus.
Dans le véhicule dont une partie est re présentée sur les fie. 23 et 24, 'la traverse 40 du, .châssis .dont les longerons sont désignés par 41 porte, .dans sa région centrale, une cheville ouvrière 42 (fie. 26). Celle-ci pré sente une tête sphérique 43 logée dans une cavité de forme correspondante d'un bloc @cy- lindrique 44. Le bloc 44 est engagé, de ma nière à pouvoir coulisser, dans un fourreau 45 présentant extérieurement, à sa partie in férieure, une portée sphérique ou rotule 46.
La rotule 46 peut jouer dans un logement que l'on a représenté en deux parties, l'une d'elles consistant en une couronne 47 fixée à l'autre, la cuvette 48, qui appartient au cadre d.e bogie .désigné, dans son ensemble, par 49. Entre la partie supérieure du fourreau 45 et le cadre 49 est interposée une garniture élastique 50, constituée, par exemple, par un anneau .de .caoutchouc.
Le -cadre -de bogie 49 se compose, dans l'exemple choisi, de deux lo@ngeronnets 51 en forme d'U à âme verticale et qui, -dans la ré- gioncentrale, sont reliés par des barrettes 53 délimitant le logement qui renferme le pivot ou cheville ouvrière 42 et les organes asso ciés que l'on a décrit ci-dessus; -ces .longeron- nets portent, à leurs extrémités, des traverses 52 .à section en .double Î.
Le cadre ainsi cons titué peut être en une seule pièce .de fonde rie ou se composer d'éléments assemblés sui vant les règles de l'art. Les traverses 52 enserrent, de chaque côté, des porte-ressorts constitués chacun (fig. 23, 25 et 26) par une cage 54 présentant deux logements 55, 56 et latéralement, une console 57.
Dans les logements 55, 56 sont -disposées des brides de ressorts cylindriques 58, 59 serrée; sur deux ressorts longitudinaux 60, 61 et qui sont, soit logées dans des assiettes métalliques 58a, 59a (fig. 25), évitant le grip page, soit.
munies .à leurs bases de garnitures élastiques 58a, 59a, en caoutchouc par exem. ple. A leurs extrémités, ces ressorts sont re liés par l'intermédiaire -de manchons -de caout chouc (ou matière similaire) 62, 63, aux axes de suspension 64, 65 d'une boîte -d'essieu ou jumelle qui peut, par exemple, se composer d'un collier 66 -entourant l'essieu 67 et de deux plaques (dont l'une est désignée par 68), solidaires .de ce collier et entretoisées par les axes 64, 65.
Bien entendu, tout autre type convenable -de boîtes pourrait être adopté; en outre, les boîtes pourraient être placées sur des fusées extérieures aux roues 69 de l'essieu 67. Les boîtes ou jumelles sont, de préférence, montées sans jeu latéral sur les essieux.
La charge est, transmise de la façon sui vante du châssis de la. voiture au cadre du bogie: la traverse 40 du châssis 41 qui porte la cheville ouvrière 42 est munie, au voisi nage de ses extrémités, de supports dont l'un a été désigné dans son ensemble par 70 sur la fia. 24. Ces supports peuvent, comme le montre la fig. 32, comprendre une console ou chaise 71 fixée à la traverse 40, par exem ple par boulonnage. Cette console 71 supporte une bride de ressort 72 (fig. 33 et 36) .dans laquelle est coincé à l'aide d'une clavette 73, un ressort à lames 74 avec boulon .d'éto- quiau 75.
La bride 72 présente, à sa partie supérieure, une cuvette sphérique 76 de centre 77 et, à sa partie inférieure, un tou rillon cylindrique 78. La cuvette 76 peut jouer sur une rotule 79 entre certaines limites. Le tourillon<B>78,</B> entouré d'un coulisseau 80, ne peut se déplacer que dans un plan Longitu dinal et également d'une quantité limitée, grâce à la présence d'un rebord de butée 81 dans la -coupelle inférieure 82 -et d'un rebord 83 autour -de la rotule 79.
Les fig. 34 et 35 montrent clairement la nature des déplacements possibles. Le ressort peut tourner autour de l'axe, normalement vertical, de la bride et il peut s'incliner comme le montre la fig. 34, dans un sens ou dans l'autre, l'axe .de la bride demeurant tou jours .dans un plan vertical sensiblement pa rallèle à la voie.
Les ressorts tels que le ressort 74 s'ap puient, par leurs extrémités, sur les consoles 57 du cadre de bogie de préférence grâce au montage suivant (fig. 24). Le ressort 74 est articulé (éventuellement avec interposition d'un manchon .de caoutchouc) sur un patin 84 présentant, sur sa face inférieure, -des stries ou cannelures transversales et qui est relié par un bloc de matière élastique 85 à un pa tin 86 monté dans une glissière longitudinale 87 (fig. 23 et 26). Cette dernière -est suppor tée par la console 57.
Les déplacements transversaux -des es sieux peuvent être limités grâce au dispositif suivant; une boîte de l'un .des -deux essieux reliés par des ressorts tels que 60, 61, l'essieu 67a (fig. 23) par exemple, porte plusieurs tiges transversales 88 articulées sur elle. Ces tiges sont munies chacune de .deux butées disposées de part et d'autre -de d'âme d'un des longerons 51, de telle manière que le dé placement de ces tiges suivant leur axe -dans les deux sens soit limité à une valeur donnée, correspondant à l'inscription .du bogie dans une courbe du rayon minimum que l'on ren contre pratiquement.
Dans la fig. 23, les bu tées comprennent chacune un tampon élasti que 89 avec -dispositif de réglage 90.
A titre de variante, le dispositif -de limi tation .du déplacement .des essieux peut être constitué de Vune ou l'autre des façons sui vantes a) par une fourche 91 (fig. 27) portée rigidement par le cadre 49 -et encadrant, en tre ses bras espacés de la quantité convena ble, un collier 92, claveté sur l'essieu (ou lai- saut corps avec lui). Naturellement, toute dis position équivalente pourrait être adoptée; b) par des bras 93 (fig. 28) .solidaires du cadre 49 (ou fixés à lui) et portant .des tam pons de .butée 94, montés -de manière réglable.
Ces diverses dispositions ou des disposi tions mécaniquement équivalentes pourraient naturellement être combinées sur un même bogie.
Dans les fig. 29 à 3-1 est indiquée une forme d'exécution légèrement différente du bogie. Les ressorts 94, 95, qui correspondent aux ressorts 60, 61 de la fig. 24, présentent chacun une bride spéciale à deux rotules. Les brides 96 et 97 .de ces ressorts sont encastrées clans des .cuvettes métalliques ou élastiques 98, 99, elles-mêmes introduites dans les loge ments que présente la cage 54. Les extrémi tés des ressorts sont montées -de la même ma nière, grâce à -des rotules 100, 101 dans la boîte 102.
Il va de soi que de nombreuses modifica tions de :détail pourraient être apportées aux bogies qui viennent d'être décrits et que les différentes modalités d'exécution exposées .ci- dessus pourraient être combinées sans que l'on s'écarte pour cela 4u cadre .de l'invention.
On comprendra en outre que certains des es sieux ou tous pourront être des essieux mo- teurs. De même, la. répartition des charges -sur les essieux, au lieu d'être uniforme comme dans les exemples donnés pourra être telle que certains essieux soient plus fortement chargés. Cette répartition pourra, au lieu .
d'être assurée par des ressorts, l'être par des balanciers ou par un système mixte de res sorts et -de balancier, ces ressorts et balan ciers pouvant, au lieu d'être longitudinaux, être transversaux. Les ressorts peuvent être, au besoin, .doublés par des bielles .de sécurité.
Enfin, on conçoit que les détails d'exécution et les .dispositions décrites .ci-dessus s'appli quent intégralement à des bogies possédant un nombre d'essieux .différents, l'application de ces détails et -disposition s'obtenant immé diatement en tenant compte,des principes in- diqués ci-dessus.