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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX VEHICULES FERROVIAIRES.
L'invention est relative aux véhicules ferroviaires du type dans lequel la caisse est montée sur des boggies qui peuvent effectuer librement des mouvements angulaires d'amplitude limitée autour d'un axe vertical, par rapport à la caisse, pour faciliter le franchissement de courbes.
Le but de l'invention consiste à prévoir un moyen destiné à supporter la caisse aux extrémités extérieures des traverses des boggies, ainsi que d'autres moyens capables de contrarier les oscillations latéra- les des boggies autour de leur axe de pivotement, oscillations qui se pro- duisent, comme on le sait, pendant la marche du véhicule.
Suivant l'invention,dans un véhicule ferroviaire qui compor- te une caisse montée sur boggies, la caisse est supportée par des jambes oscillantes agencées entre la caisse et chaque boggie, chacune desdites jambes oscillantes comportent une seule portée oscillante à une extrémité, sur la caisse ou sur le boggie,ainsi que deux portées oscillantes, espa- cées entre elles, à l'extrémité opposée, sur le boggie ou sur la caisse, ces portées oscillantes étant disposées de telle sorte que, lorsque le boggie est en alignement longitudinal avec la caisse, les portées oscil- lantes espacées se trouvent décalées latéralement par rapport à la portée oscillante unique à l'autre extrémité de la jambe,
tandis que la charge est transmise par 19intermédiaire des deux portées oscillantes espacées et que le déplacement angulaire relatif entre la caisse et le boggie fait basculer la jambe précitée entre une position dans laquelle la charge est transmise par une seule desdites portées oscillantes espacées, de manière à produire un "effort de rétablissement" qui tend à rappeler le boggie dans sa position d'alignement longitudinal.
On peut interposer un organe intermédiaire entre l'extrémité de la jambe à laquelle sont prévues lesdites portées oscillantes espacées, d'une part, et la caisse ou le boggie du véhicule, d'autre part, l'une
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desdites portée;de chaque jambe étant logée entre la jambe et l'organe in- termédiaire, tandis que l'autre desdites portées est placée entre l'organe intermédiaire et la caisse ou le boggie, cet organe intermédiaire étant muni de butées lesquelles, lorsque le boggie est en alignement longitudinal avec la caisse, rencontrent respectivement la jambe et la caisse (ou le boggie), la butée qui rencontre la jambe étant éloignée de celle-ci lorsque la janbe bascule dans un sens, tandis que la butée qui rencontre la caisse (ou le boggie) s'éloigne de celle-ci (ou celui-ci)
lorsque la jambe est basculée dans le sens contraire.
Les portées oscillantes, mentionnées dans le paragraphe pré- cédent peuvent être constituées par des-.surfaces coopérantes formant des parties de sphères entre lequelles sont interposés des tampons amortisseurs en matière élastiquement déformable, ces tampons étant solidaires desdites surfaces.
Sur les dessins annexés :
La fig. 1 montre, en élévation latérale partielle, une voiture de chemin de fer à laquelle l'invention a été appliquée, une partie du lon- geron de la caisse étant vue en arrachement.
La fig. 2 montre une coupe suivant 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 montre une coupe, semblable à celle de la fig. 2, d'une variante de réalisation.
Les figs. 4, 5 et 6 montrent, schématiquement, le fonctionne- ment des jambes oscillantes.
Si l'on se réfère tout d'abord aux figs. 1 et 2, on voit en 10 une caisse d'un véhicule ferroviaire, montée sur les longerons habituels 11, ainsi que l'un des deux boggies qui supportent la caisse, ce boggie étant désigné d'une façon générale en 12. Chaque boggie comprend deux châssis latéraux 13 dans chacun desquels sont montés, en coulissement ver- tical, deux boites d'essieu 14 et 15, des ressorts à lames 16 supportés par les boites d'essieu étant fixés aux châssis latéraux du boggie par l'intermédiaire des dispositifs élastiques habituels 17. Les châssis la- téraux 13 sont reliés entre eux par des éléments transversaux qui compren- nent deux organes 18 espacés entre eux et disposés l'un devant et l'autre derrière l'axe central longitudinal du boggie.
Une traverse de boggie 19 s'étend transversalement au boggie au milieu de l'axe central longitudinal précité et entre les organes transversaux 18 ; extrémités de cette tra- verse 19 s'étendent à travers des ouvertures 21 pratiquées dans les châssis latéraux 13.
Une semelle à ressorts 22 s'étend en travers du boggie juste au-dessous de la traverse 19 et elle est supportée à chaque extrémité par une paire de biellettes de traction 23 inclinées vers l'intérieur et vers le haut et dont la fixation articulée s'effectue par leur extrémité infé- rieure 24 à ladite semelle à ressorts 22 et par leur extrémité supérieure 25 à des pattes 26 qui s'étendent vers l'extérieur sur les châssis laté- raux 13. La traverse de boggie 19 est supportée par des ressorts hélicol- daux de compression 27 logés entre les extrémités de la traverse et celles de la semelle à ressorts 22.
Une traverse de caisse 28 s'étend entre les longerons 11 déjà cités, auxquels elle est rigidement fixée ; traverse de caisse 28 porte une tige 29 dirigée vers le bas et qui passe à travers la traverse de boggie 19 de manière à constituer un pivot entre les deux traverses.
La tige 29 traverse un trou de dégagement 30 prévu dans la semelle à res- sorts 22 et sur son extrémité inférieure sont montés une rondelle 32 et un écrou 31.
La traverse de caisse 28 est supportée par la traverse de boggie 19 par l'intermédiaire de deux jambes oscillantes 33, une de chaque côté de la caisse. Chaque jambe 33 présente, en élévation latérale, une
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forme généralement triangulaire, comme on le voit sur les figs. 1,4,5 et 6, et un organe d'appui 34, à surface semi-sphérique convexe, est fixé à l'extré- mité inférieure de la jambe, tandis qu'à l'extrémité supérieure de celles! est fixé un organe d'appui concave 35, également à surface semi-sphérique, décalé latéralement par rapport à l'axe médian de la jambe. Sur le côté op- posé de cet axe médian et également à l'extrémité supérieure de la jambe est prévue une surface plane 36 perpendiculaire à cet axe.
L'organe d'ap- pui 34 est logé dans une cavité semi-sphérique 37 formée dans un organe fixé à la traverse de boggie 19,un tampon amortisseur 38 en caoutchouc étant in- terposé entre l'organe d'appui 34 et la cavité semi-sphérique 37 tout en étant fixé aux deux. Dans 1?organe d'appui concave 35 est logé un organe d'appui semi-sphérique convexe 39 monté sur un organe intermédiaire 40 pla- cé entre le sommet de la jambe 33 et la traverse de caisse 28, un tampon en caoutchouc 41 étant fixé entre les surfaces semi-sphériques de l'organe d'appui concave 35 et l'organe d'appui convexe 39. L'organe intermédiaire 40 porte un autre organe d9appui 42 ayant une surface de travail semi-sphé- rique logée dans une pièce à cavité semi-sphérique correspondante 43, fixée à la traverse de caisse 28,un tampon en caoutchouc 44 étant fixé entre les deux pièces 42 et 43.
La cavité 35 et la portée 42 présentent toutes deux une surface plane, désignée respectivement par 45 et 46, lesquelles, lors- que la jambe est en position droite, s9appliquent respectivement contre la surface inférieure de la traverse de caisse 28 et la face plane 36 de la jambe, comme on le voit sur la fig. 4. Dans cette position, le poids de la caisse du véhicule est transmis par l'intermédiaire des deux organes semi-sph ériques 39 et 42, et les poids tendent à maintenir la jambe dans cette position qui est celle normalement obtenue lorsque la traverse 28 de la caisse et la traverse 19 du boggie sont en alignement.
Tout déplacement angulaire du boggie par rapport à la caisse du véhicule dans un sens fait basculer la jambe 33 et l'organe intermédiai- re 40 en bloc autour de l'organe d'appui 42, comme le montre la fig. 5, ce qui transfère la totalité du poids transmis à travers cette jambe à l'o r- gane d'appui 42 et donne naissance à une force de rétablissement qui tend à rappeler le boggie dans sa position d'alignement. Lorsque le boggie se déplace dans le sens contraire, en partant de la position indiquée fig. 4, la jambe 33 oscille autour de l'organe d9appui 39 (figo 6) et lais- se inchangée la position de l'organe intermédiaire, la totalité du poids transmis par la jambe étant transférée à l'organe d'appui 39 ce qui, com- me dans le cas précédent, produit une force de rappel qui tend à recentrer le boggie.
On notera que cette force de rappel diminue au fur et à mesure que le déplacement angulaire du boggie augmente, en raison de la diminu- tion du moment exercé par la charge autour du centre de l'organe d'appui 34; par conséquent, cette force de rappel sera maximum pour de faibles déplacements comme ceux occasionnés par les oscillations du boggie, sans toutefois produire un rappel trop énergique lorsque le véhicule franchit une courbe. Il est avantageux que, lorsque le déplacement angulaire auto- risé du boggie atteint son amplitude maximum, les organes d'appui 39 et 42 ne puissent pas atteindre des positions situées verticalement au-dessus de l'organe d9appui 34, car cela annulerait la force de rappel précitée.
On peut supprimer éventuellement les organes intermédiaires 40, dans ce cas, l'organe concave 43 et l'organe d'appui 39 seront tous deux fixés directement à la traverse de caisse 28, et l'organe d'appui 42 ainsi que l'organe concave 35 seront fixés directement à la jambe 33. Dans ce cas également, on supprimera les tampons amortisseurs en caoutchouc 41 et 44, le mouvement oscillant des jambes provoquant la sortie de l'un de ces organes d'appui hors de son alvéole correspondante tandis que l'autre or- gane d'appui effectue un pivotement dans son alvéole, un contract par frot- tement s'établissant entre les surfaces.
Les biellettes 23 permettent le mouvement oscillant latéral de 1'ensemble constitué par la caisse 10, les traverses 19,28 et la se- melle à ressort 22 par rapport au boggie.
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Dans la disposition représentée fig. 3, la traverse de boggie 19 se termine à l'intérieur du châssis latéral, de boggie 13 et la jambe 33 est placée à l'intérieur de ce châssis latéral, tout en étant de construc- tion identique à celle exposée ci-dessus. Les biellettes 23 sont également logées à l'intérieur des châssis latéraux, leur extrémité supérieure s'ar- ticulant à des pattes 47 prévues sur les éléments transversaux 18.
Des jambes oscillantes supplémentaires peuvent être prévues entre chaque boggie et la caisse, la totalité des jambes entre la caisse et chaque boggie étant agencée sur un cercle concentrique au pivot du boggie en question, tandis que les centres espacés des organes d'appui 39 et 42 de chaque jambe sont placés sur une tangente par rapport au cercle précité tout en étant répartis à égale distance du point auquel ladite tangente rencontre le cercle. Les pièces concaves prévues aux extrémités inférieures de toutes les jambes oscillantes peuvent être montées sur un organe-support fixé à la traverse du boggie ; une variante, certai- nes de ces pièces concaves peuvent être montées sur des organes-supports reliés d'une manière indépendante et élastique au boggie correspondant.
Bien que les jambes oscillantes représentées et décrites comportent des organes d'appui espacés à leur extrémité supérieure, il est bien entendu que ces organes dappui peuvent être agencés dans la position inverse, c'est-à-dire à 1?extrémité inférieure de la jambe, l'organe d'ap- pui unique étant alors agencé à l'extrémité supérieure.
REVENDICATIONS.
1.- Véhicule ferroviaire monté sur boggies, caractérisé par le fait que la caisse est supportée par l'intermédiaire de jambes oscillantes agencées entre la caisse et chacun des boggies, chaque jambe oscillante comportant un seul appui oscillant à une extrémité sur la caisse ou le bog- gie et deux appuis oscillants espacés à l'extrémité opposée sur le boggie ou la caisse, les appuis oscillants étant placés de telle sorte que, lors- que le boggie se trouve en alignement axial avec la caisse, les appuis os- cillants espacés précités sont décalés dans des directions latérales con- traires par rapport à 1-'appui oscillant unique à l'extrémité opposée de la jambe considérée, tandis que la charge est transmise par l'intermédiaire des deux appuis oscillants espacés,
le mouvement angulaire relatif produit entre la caisse et le boggie faisant basculer cette jambe vers une position dans laquelle la charge est transmise par un seul desdits appuis oscillants espacés ce qui donne naissance à une force de rappel qui tend à rétablir le boggie dans sa position d'alignement.
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IMPROVEMENTS MADE TO RAIL VEHICLES.
The invention relates to railway vehicles of the type in which the body is mounted on bogies which can freely perform angular movements of limited amplitude around a vertical axis, relative to the body, to facilitate the crossing of curves.
The object of the invention is to provide a means intended to support the body at the outer ends of the cross members of the bogies, as well as other means capable of countering the lateral oscillations of the bogies around their pivot axis, which oscillations occur. occur, as we know, while the vehicle is in motion.
According to the invention, in a railway vehicle which comprises a body mounted on bogies, the body is supported by oscillating legs arranged between the body and each bogie, each of said oscillating legs comprising a single oscillating bearing surface at one end, on the body or on the bogie, as well as two oscillating seats, spaced apart, at the opposite end, on the bogie or on the body, these oscillating seats being so arranged that, when the bogie is in longitudinal alignment with the body, the spaced oscillating bearings are laterally offset from the single oscillating bearing at the other end of the leg,
while the load is transmitted through the two spaced oscillating bearings and the relative angular displacement between the body and the bogie causes the aforementioned leg to switch between a position in which the load is transmitted by only one of said spaced oscillating bearings, so as to producing a "recovery effort" which tends to return the bogie to its position of longitudinal alignment.
An intermediate member can be interposed between the end of the leg at which said spaced oscillating bearing surfaces are provided, on the one hand, and the body or the bogie of the vehicle, on the other hand, one
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of said bearing surfaces; of each leg being housed between the leg and the intermediate member, while the other of said bearing surfaces is placed between the intermediate member and the body or the bogie, this intermediate member being provided with stops which, when the bogie is in longitudinal alignment with the body, meet respectively the leg and the body (or the bogie), the stop which meets the leg being moved away from this one when the janbe tilts in one direction, while the stop which meets the body (or the bogie) moves away from it (or this one)
when the leg is tilted in the opposite direction.
The oscillating bearing surfaces, mentioned in the preceding paragraph, may be constituted by cooperating surfaces forming parts of spheres between which are interposed damping buffers of elastically deformable material, these buffers being integral with said surfaces.
In the accompanying drawings:
Fig. 1 shows, in partial side elevation, a railroad car to which the invention has been applied, part of the longitudinal part of the body being seen cut away.
Fig. 2 shows a section on 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 shows a section, similar to that of FIG. 2, of an alternative embodiment.
Figs. 4, 5 and 6 show, schematically, the operation of the oscillating legs.
If we refer first of all to figs. 1 and 2, we see at 10 a body of a railway vehicle, mounted on the usual side members 11, as well as one of the two bogies which support the body, this bogie being generally designated as 12. Each bogie comprises two side frames 13 in each of which are mounted, in vertical sliding, two axle boxes 14 and 15, leaf springs 16 supported by the axle boxes being fixed to the side frames of the bogie by means of Usual elastic devices 17. The side frames 13 are interconnected by transverse elements which comprise two members 18 spaced apart from one another and arranged one in front and the other behind the longitudinal central axis of the bogie.
A bogie cross member 19 extends transversely to the bogie in the middle of the aforementioned longitudinal central axis and between the transverse members 18; ends of this cross member 19 extend through openings 21 made in the side frames 13.
A spring sole 22 extends across the bogie just below the cross member 19 and it is supported at each end by a pair of pull rods 23 inclined inward and upward and whose articulated fixing s 'effected by their lower end 24 to said spring sole 22 and by their upper end 25 to tabs 26 which extend outwardly on the side frames 13. The bogie cross member 19 is supported by brackets. compression helical springs 27 housed between the ends of the crossmember and those of the spring sole 22.
A body cross member 28 extends between the longitudinal members 11 already mentioned, to which it is rigidly fixed; body cross member 28 carries a rod 29 directed downwards and which passes through the bogie cross member 19 so as to constitute a pivot between the two cross members.
The rod 29 passes through a clearance hole 30 provided in the spring sole 22 and on its lower end are mounted a washer 32 and a nut 31.
The body cross member 28 is supported by the bogie cross member 19 by means of two oscillating legs 33, one on each side of the body. Each leg 33 has, in side elevation, a
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generally triangular shape, as seen in figs. 1,4,5 and 6, and a support member 34, with a convex semi-spherical surface, is attached to the lower end of the leg, while at the upper end of those! is fixed a concave support member 35, also with a semi-spherical surface, offset laterally with respect to the median axis of the leg. On the opposite side of this central axis and also at the upper end of the leg is provided a planar surface 36 perpendicular to this axis.
The support member 34 is housed in a semi-spherical cavity 37 formed in a member fixed to the bogie cross member 19, a rubber damping buffer 38 being interposed between the support member 34 and the semi-spherical cavity 37 while being attached to both. In the concave bearing member 35 is housed a convex semi-spherical bearing member 39 mounted on an intermediate member 40 placed between the top of the leg 33 and the body cross member 28, a rubber buffer 41 being fixed between the semi-spherical surfaces of the concave bearing member 35 and the convex bearing member 39. The intermediate member 40 carries another bearing member 42 having a semi-spherical working surface housed in a part with corresponding semi-spherical cavity 43, fixed to the body cross member 28, a rubber buffer 44 being fixed between the two parts 42 and 43.
The cavity 35 and the bearing 42 both have a flat surface, designated 45 and 46 respectively, which, when the leg is in the upright position, rest respectively against the lower surface of the body cross member 28 and the flat face 36. of the leg, as seen in fig. 4. In this position, the weight of the vehicle body is transmitted by means of the two semi-spherical members 39 and 42, and the weights tend to keep the leg in this position which is that normally obtained when the cross member 28 of the body and the cross member 19 of the bogie are in alignment.
Any angular displacement of the bogie relative to the body of the vehicle in one direction causes the leg 33 and the intermediate member 40 to tilt as a block around the support member 42, as shown in FIG. 5, which transfers all of the weight transmitted through this leg to the support member 42 and gives rise to a recovery force which tends to return the bogie to its alignment position. When the bogie moves in the opposite direction, starting from the position shown in fig. 4, the leg 33 oscillates around the support member 39 (figo 6) and leaves the position of the intermediate member unchanged, all of the weight transmitted by the leg being transferred to the support member 39 which , as in the previous case, produces a return force which tends to recenter the bogie.
It will be noted that this return force decreases as the angular displacement of the bogie increases, due to the decrease in the moment exerted by the load around the center of the support member 34; consequently, this return force will be maximum for small displacements such as those caused by the oscillations of the bogie, without however producing an overly forceful return when the vehicle crosses a curve. It is advantageous that, when the authorized angular displacement of the bogie reaches its maximum amplitude, the support members 39 and 42 cannot reach positions located vertically above the support member 34, as this would cancel the force. aforementioned reminder.
The intermediate members 40 can optionally be omitted, in this case, the concave member 43 and the support member 39 will both be fixed directly to the body cross member 28, and the support member 42 as well as the concave member 35 will be fixed directly to the leg 33. In this case also, the rubber damping buffers 41 and 44 will be omitted, the oscillating movement of the legs causing the exit of one of these support members out of its corresponding socket. while the other support member pivots in its socket, a frictional contract being established between the surfaces.
The links 23 allow the lateral oscillating movement of the assembly constituted by the body 10, the cross members 19, 28 and the spring shank 22 with respect to the bogie.
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In the arrangement shown in fig. 3, the bogie cross member 19 terminates inside the side frame, bogie 13 and the leg 33 is placed inside this side frame, while being of identical construction to that set forth above. The links 23 are also housed inside the side frames, their upper end hinging to tabs 47 provided on the transverse elements 18.
Additional oscillating legs may be provided between each bogie and the body, all of the legs between the body and each bogie being arranged on a circle concentric with the pivot of the bogie in question, while the spaced centers of the support members 39 and 42 of each leg are placed on a tangent with respect to the aforementioned circle while being distributed at an equal distance from the point at which said tangent meets the circle. The concave parts provided at the lower ends of all the oscillating legs can be mounted on a support member fixed to the cross member of the bogie; As a variant, some of these concave parts can be mounted on support members connected independently and resiliently to the corresponding bogie.
Although the oscillating legs shown and described have support members spaced at their upper end, it is understood that these support members can be arranged in the reverse position, that is to say at the lower end of the frame. leg, the single support member then being arranged at the upper end.
CLAIMS.
1.- Rail vehicle mounted on bogies, characterized in that the body is supported by means of oscillating legs arranged between the body and each of the bogies, each oscillating leg comprising a single support oscillating at one end on the body or the bogie and two oscillating supports spaced at the opposite end on the bogie or body, the oscillating supports being positioned so that, when the bogie is in axial alignment with the body, the oscillating supports spaced apart aforesaid are offset in opposite lateral directions with respect to the single swinging support at the opposite end of the leg in question, while the load is transmitted through the two spaced swinging supports,
the relative angular movement produced between the body and the bogie causing this leg to tilt towards a position in which the load is transmitted by only one of said spaced oscillating supports which gives rise to a return force which tends to re-establish the bogie in its position of 'alignment.