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VEHICULE SUR RAILS A BOGIE A PLUSIEURS ESSIEUX.
L'invention concerne un véhicule sur rails comportant un bogie à plusieurs essieux et dans lequel la caisse est supportée sur le bogie à l'ai- de d'un balancier de suspension établi de façon à laisser le milieu du bogie libre en vue du montage d'autres organestels qu'un train de roues avec mo- teur de commande la transmission des efforts de traction et de freinage étant assurée par des organes d'entraînement particuliers indépendants des organes de supporte Dans les véhicules de ce type la caisse est généralement mobile verticalement par rapport au châssis du bogie dans les limites du jeu des ressorts.
Il est connu d'utilisercomme organes d'entraînement des biel les qui relient les traverses de la caisse situées devant et derrière l'es- sieu médian à un pivot fixé au centre du bogie. Cette solution, tout en étant irréprochable du point de vue de la marche, présente cependant le désavantage que l'espace central laissé libre par le balancier de suspension est encombré au moins en partie par des organes d'accouplement Un autre défaut de cette solution connue réside dans le fait que ces organes d'accouplement doivent être complètement enlevés pour permettre le démontage des éléments tels que trains de roues, moteurs et autres pièces mécaniques situées au milieu du bo- gie, aux fins de révision ou autreso
Pour éviter ces inconvénients et suivant l'invention,
les tra- verses de la caisse situées directement devant et derrière la partie cen- trale libre du bogie,sont réunies respectivement aux traverses de ce der- nier, qui occupent les mêmes positions par rapport à cette partie libre, à l'aide d'éléments d'entraînement disposés dans le plan médian longitudinal du véhicule et situés en dehors de la partie centrale libre susdite. Ces orga- nes d'entraînement servent à transmettre les efforts de traction et de frei- nage,mais non pas à absorber des efforts de portée pour lesquels on pré- voit des organes distincts, comme indiqué plus haute
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On peut faire en sorte qu'un seul organe d'entraînement inter- vienne à la fois, ou tous les deux simultanément.
Toutefois,lorsque la dis- position est telle que l'organe d'entraînement situé derrière le centre du bogie intervient seul pour transmettre les efforts de traction, les efforts de freinage étant transmis par l'autre organe d'entraînement les forces lon- gitudinales agissant sur le bogie forment, rapportées au centre de celui-ci, un système de force stable, ce qui est particulièrement avantageux du point de vue de la douceur de la marche.
Le dessin ci-joint montre des exemples d'exécution de l'objet de l'invention,appliqués à un véhicule équipé de bogie à trois essieux.
La fige 1 est une élévation d'un bogie suivant une première va- riante, la moitié gauche de la figure étant une vue extérieure et la moitié droite, une coupe suivant la ligne 1-1 de la fige 20
La fig. 2 est un plan correspondant à la fige 1.
La figo 3 est une coupe transversale suivant la ligne III-III de la fig.2.
La fig. 4 est une variante relative à la fig. 1.
La fige 5 est une autre variante de la figo 2.
La figo 6 est un deuxième exemple d'un bogie en plan.
Le châssis 1 du bogie est supporté à l'aide de ressorts à boudin 4 par les boîtes d'essieu 2 des essieux moteurs 3, elles-mêmes guidées verti- calement par rapport à ce châssis. Chaque essieu moteur est entraîné par un moteur de commande 7 par l'intermédiaire d'un système d'engrenages 5, 6, les moteurs étant supportés par le châssis du bogie. Des mécanismes de transmis- sion non montrés en détail communiquent aux essieux moteurs le mouvement de rotation des pignons 6. L'ensemble du groupe propulseur est symétrique par rapport au plan médian transversal, le moteur de l'essieu médian étant placé directement au-dessus de celui-ci, cependant que les deux moteurs extrêmes sont décalés en direction du centre du bogie.
Comme montré dans la fig. 39 les deux poutres 9 des parois laté- rales de la caisse 8 du véhicule s'appuient sur un balancier de suspension à ressorts par l'intermédiaire de patins 10. Ce balancier se compose des deux ressorts 11 et des deux traverses 12, ces dernières reliant les extrémités opposées des ressorts 11 et étant suspendues aux longerons 14 du bogie à l'ai- de de bielles 13 montées à oscillations transversaleso La liaison dans le sens longitudinal entre le balancier et le châssis 1 du bogie est assurée par deux tirants 15 dont les extrémités sont munies de joints à rotule à mouvement uni- versel.
Le balancier ainsi établi constitue un rectangle fermé, de sorte que la partie centrale du bogie reste dégagée et n'oppose pas d'obstacles au mon- tage de l'essieu médian y compris le moteur de commande et le système de trans- mission aux essieux.
Dans cet exemple, la transmission des efforts de traction et de freinage est assurée par deux tenons verticaux 16 fixés dans les deux traver- ses 17 du bogie et s'engageant dans des coulisses transversales 20 des traver- ses 21 de la caisse par l'intermédiaire de joints à rotule et de coulisseaux 19 Les tenons 16 peuvent se déplacer librement dans le sens vertical dans les joints 18, cela dans les limites du jeu des ressorts du balancier. Ils ne ser- vent donc pas à transmettre des effrots de portée entre la caisse et le bogie.
Comme montré dans les fige 1 et 2, ces éléments d'entraînement sont éloignés du centre du bogie d'une distance telle que l'espace délimité par le balancier n'est pas encombré par ces organes ce qui permet le montage et le démontage sans entraves de l'essieu médian et de son moteur, situés dans cet espace.
Les positions relatives des coulisseaux 19 et des coulisses 20 est telle qu'un seul des tenons 16 intervient à la fois dans la transmission des efforts longitudinaux. A cette fine les coulisseaux 19 sont écartés de la dis- tance "a" des faces des coulisses 20, éloignées du centre du bogie,tandis que sur le côté opposé des coulisses on ne prévoit que la quantité de jeu requise
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pour éviter le coincement. Grâce à cette disposition, le point d'application de la forcer lorsqu'il s'agit d'efforts de traction, est toujours situé der- rière le centre du bogie, tandis qu'il est toujours situé'en avant de ce centre dans le cas d'efforts de freinage. De ce fait,les efforts longitudinaux agis- sant sur le bogie représentent à tout moment un système de forces stable.
Pour faire ressortir cette situation, on a porté dans la fige 1 les forces longitudinales Zs et Zk qui agissent sur le bogiececi en supposant que le véhicule se déplace dans le sens de la flèche F et qu'il est tiré (et non freiné). Cette stabilité des forces est très désirable du point de vue de la tranquilité de la marche du bogie.
Dans la disposition décrite ci-dessus et montrée dans les fige 1 à 3, les deux traverses 21 de la caisse sont disposées au-dessous de la tra- verse 17 du bogie, afin que le point d'application des efforts longitudinaux soit situé aussi bas que possible. Si l'on préfère la disposition inverse mon- trée dans la figo 4, c'est-à-dire, la traverse 22 au-dessus de la traverse 23, les deux tenons 24 étant, ici également, fixés dans l'élément supérieur, donc, ici, dans la traverse 22 de la caisse, l'écartement "a" entre le coulisseau et la coulisse devra être prévu non plus sur le côté éloigné du centre du bo- gie, mais du côté proche de ce centre;, afin de réaliser ici égalementla sta- bilité susmentionnée du système de forces.
Dans cette variante égalementune flèche indique la direction de la force agissant sur le bogie.
La fige 5 montre une variante du premier exemple d'exécution, la- quelle consiste en ce que les parois de guidage des coulisses, au lieu d'être droites présentent la forme arquée montrée en 25. Cette variante est envisagée dans les cas où le véhicule doit s'inscrire dans des courbes à rayon relative- ment faible c'est-à-dire où les angles de pivotement du bogie par rapport à la caisse sont plus importants,tandis que l'amplitude des oscillations trans- versales de la caisse se modifie à peine.
Dans le deuxième exemple de réalisation montré en plan dans la fige 6, le bogie et le balancier de suspension sont établis comme dans le pre- mier exemple. Ces éléments ne sont donc montrés que partiellement dans cette figure. Par contre,ici, la transmission d'efforts longitudinaux s'opère d'une autre manière, en ce sens que des blocs de caoutchouc 34,35 sont intercalés entre les coulisseaux 31 et les parois 32,33 des traverses 30 de la caisse.
Ces blocs se trouvent sous compression préalable au repos. Il va de soi que les deux tenons 36 sont montés à coulissement vertical libre dans les coulis- seaux 31, de sorte qu'ils ne transmettent pas d'efforts de portée de la caisse au bogie. Lorsque les blocs de caoutchouc transmettent des efforts de traction ou de freinage, ils subissent une déformation élastique, et l'effort à trans- mettre se répartit à parts approximativement égales sur les deux tenons 36, ce qui permet une construction plus légère des traverses 30 de la caisse com- parativement au premier exemple d'exécution, Toutefois,, comme le point d'atta- que résultant n'est plus situé derrière le centre du bogie mais dans ce centre même;, l'avantage de la stabilité du système de forces ne subsiste pas dans la variante de la fige 6.
Afin d'établir un compromis entre ces caractéristiques contradic- toires,on pourrait adopter dans le deuxième exemple d'exécution une disposi- tion consistant à pré-comprimer les blocs de caoutchouc 34 proches du centre du bogie plus fortement que les blocs 35 éloignés de ce centre, cela d'une quantité telle que, lors de la transmission d'un effort de traction moyen, la différence entre les degrés de pré-compression des blocs de caoutchouc d'une traverse se trouve tout juste annulée, tandis que,lorsque les efforts de traction à transmettre sont plus importants, cette traverse doit également ab- sorber une partie des efforts longitudinaux.
Les blocs de caoutchouc 34, 35 peuvent en outre servir à amortir les oscillations transversales du balancier, si l'on fixe ces blocs tant aux parois 32,33 des traverses 30 de la caisse qu'aux coulisseaux 31.
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VEHICLE ON MULTI-AXLE BOGIE RAILS.
The invention relates to a rail vehicle comprising a bogie with several axles and in which the body is supported on the bogie by means of a suspension beam set up so as to leave the middle of the bogie free for assembly. other bodies, such as a wheel set with a control motor, the transmission of traction and braking forces being ensured by particular drive members independent of the support members In vehicles of this type the body is generally mobile vertically in relation to the bogie frame within the limits of the spring clearance.
It is known to use connecting rods as drive members which connect the cross members of the body situated in front of and behind the median axle to a pivot fixed to the center of the bogie. This solution, while being irreproachable from the point of view of walking, however has the disadvantage that the central space left free by the suspension balance is at least partially encumbered by coupling members. Another defect of this known solution lies in the fact that these coupling members must be completely removed to allow the dismantling of elements such as axles, motors and other mechanical parts located in the middle of the box, for overhaul or other purposes.
To avoid these drawbacks and according to the invention,
the sleepers of the body located directly in front of and behind the central free part of the bogie, are joined respectively to the sleepers of the latter, which occupy the same positions with respect to this free part, by means of drive elements arranged in the longitudinal median plane of the vehicle and located outside the aforesaid free central part. These drive bodies serve to transmit the traction and braking forces, but not to absorb the bearing forces for which separate members are provided, as indicated above.
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It is possible to arrange for only one drive member to intervene at a time, or both simultaneously.
However, when the arrangement is such that the drive member located behind the center of the bogie acts alone to transmit the tensile forces, the braking forces being transmitted by the other drive member, the longitudinal forces. acting on the bogie form, brought back to the center thereof, a stable force system, which is particularly advantageous from the point of view of the smooth running.
The accompanying drawing shows examples of execution of the object of the invention, applied to a vehicle equipped with a three-axle bogie.
Fig 1 is an elevation of a bogie in a first variant, the left half of the figure being an exterior view and the right half a section taken along line 1-1 of fig 20
Fig. 2 is a plane corresponding to fig 1.
Figo 3 is a cross section along the line III-III of Fig.2.
Fig. 4 is a variant relating to FIG. 1.
Fig. 5 is another variant of fig. 2.
Figo 6 is a second example of a bogie in plan.
The bogie frame 1 is supported by means of coil springs 4 by the axle boxes 2 of the driving axles 3, themselves guided vertically with respect to this frame. Each driving axle is driven by a control motor 7 via a system of gears 5, 6, the motors being supported by the bogie frame. Transmission mechanisms not shown in detail communicate to the driven axles the rotational motion of the pinions 6. The entire drive train is symmetrical about the transverse midplane with the mid-axle motor placed directly above it. thereof, while the two end motors are offset towards the center of the bogie.
As shown in fig. 39 the two beams 9 of the side walls of the body 8 of the vehicle are supported by a spring suspension balance by means of pads 10. This balance is made up of two springs 11 and two cross members 12, the latter connecting the opposite ends of the springs 11 and being suspended from the side members 14 of the bogie by means of connecting rods 13 mounted to oscillate transversely o The connection in the longitudinal direction between the balance and the frame 1 of the bogie is ensured by two tie rods 15 of which the ends are provided with universally movable ball joints.
The balance thus established constitutes a closed rectangle, so that the central part of the bogie remains free and does not oppose any obstacles to the assembly of the central axle including the control motor and the transmission system to the axles.
In this example, the transmission of the traction and braking forces is ensured by two vertical tenons 16 fixed in the two crossbars 17 of the bogie and engaging in transverse slides 20 of the crossbars 21 of the body by the intermediate ball joints and slides 19 The tenons 16 can move freely in the vertical direction in the joints 18, this within the limits of the play of the springs of the balance. They are therefore not used for transmitting outreach between the body and the bogie.
As shown in figs 1 and 2, these drive elements are moved away from the center of the bogie by a distance such that the space delimited by the balance is not encumbered by these members which allows assembly and disassembly without fetters of the middle axle and its motor, located in this space.
The relative positions of the slides 19 and of the slides 20 is such that only one of the tenons 16 is involved in the transmission of the longitudinal forces at a time. To this end, the slides 19 are spaced at the distance "a" from the faces of the slides 20, away from the center of the bogie, while on the opposite side of the slides only the required amount of play is provided.
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to avoid jamming. Thanks to this arrangement, the point of application of the force when it comes to tensile forces is always situated behind the center of the bogie, while it is always situated in front of this center in the case of braking forces. As a result, the longitudinal forces acting on the bogie represent at all times a stable force system.
To bring out this situation, the longitudinal forces Zs and Zk which act on the bogie have been carried in the frame 1, assuming that the vehicle is moving in the direction of arrow F and that it is pulled (and not braked). This stability of forces is very desirable from the point of view of the tranquility of the movement of the bogie.
In the arrangement described above and shown in figs 1 to 3, the two cross members 21 of the body are arranged below the cross member 17 of the bogie, so that the point of application of the longitudinal forces is also located. low as possible. If one prefers the reverse arrangement shown in figure 4, that is to say, the cross member 22 above the cross member 23, the two tenons 24 being, here also, fixed in the upper element. , therefore, here, in the cross member 22 of the body, the distance "a" between the slide and the slide must no longer be provided on the side far from the center of the box, but on the side close to this center; in order to achieve here also the above-mentioned stability of the force system.
Also in this variant an arrow indicates the direction of the force acting on the bogie.
Fig. 5 shows a variant of the first exemplary embodiment, which consists in that the guide walls of the slides, instead of being straight, have the arcuate shape shown at 25. This variant is envisaged in cases where the vehicle must be part of curves with relatively small radius, that is to say where the angles of pivoting of the bogie with respect to the body are greater, while the amplitude of the transverse oscillations of the body hardly changes.
In the second exemplary embodiment shown in plan in fig 6, the bogie and the suspension beam are established as in the first example. These elements are therefore only partially shown in this figure. On the other hand, here, the transmission of longitudinal forces takes place in another way, in that the rubber blocks 34,35 are interposed between the slides 31 and the walls 32,33 of the cross members 30 of the body.
These blocks are under compression prior to rest. It goes without saying that the two tenons 36 are mounted so as to slide vertically in the slides 31, so that they do not transmit bearing forces from the body to the bogie. When the rubber blocks transmit tensile or braking forces, they undergo elastic deformation, and the force to be transmitted is distributed approximately equally over the two studs 36, which allows a lighter construction of the sleepers 30. of the body compared to the first example of execution, However ,, as the resulting attachment point is no longer located behind the center of the bogie but in this very center ;, the advantage of the stability of the system of forces does not remain in the variant of fig 6.
In order to establish a compromise between these contradictory characteristics, one could adopt in the second exemplary embodiment an arrangement consisting in pre-compressing the rubber blocks 34 close to the center of the bogie more strongly than the blocks 35 far from. this center, that of a quantity such that, during the transmission of an average tensile force, the difference between the degrees of pre-compression of the rubber blocks of a sleeper is barely canceled, while, when the tensile forces to be transmitted are greater, this cross member must also absorb some of the longitudinal forces.
The rubber blocks 34, 35 can also serve to damp the transverse oscillations of the balance, if these blocks are fixed both to the walls 32,33 of the cross members 30 of the body and to the slides 31.
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