FR2604677A1 - Guidage d'essieux montes pour bogies, a grande vitesse de deplacement, de vehicules ferroviaires et procede pour equiper des bogies de ce guidage d'essieux montes - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN GUIDAGE D'ESSIEU, POUR BOGIES DE VEHICULES FERROVIAIRES, DANS LEQUEL UN BIELLE D'ASSERVISSEMENT D'ESSIEU 19, RIGIDE A LA FLEXION, EST ASSEMBLEE AU CHASSIS DU BOGIE DE MANIERE ELASTIQUE ET OSCILLANTE AUTOUR D'UN AXE HORIZONTAL, PAR UN PALIER DE BIELLE 24, CARACTERISE EN CE QUE CHAQUE BIELLE 19 PRESENTE, SUR SON EXTREMITE SITUEE DU COTE DU CHASSIS DU BOGIE, UN OEILLET 28 SUR LES DEUX COTES DUQUEL SONT DISPOSES DES DISQUES 47 ELASTIQUES ANNULAIRES QUI SONT PRECONTRAINTS EN COMPRESSION DANS UNE DIRECTION TRANSVERSALE AU BOGIE, PAR UNE VIS A TIGE ALLEGEE 48 ET DES BAGUES D'ECARTEMENT 50 AUTO-CENTRANTES, ENTRE DEUX PLATEAUX 45, 46 DU PALIER DE BIELLE COULISSANT CONCENTRIQUEMENT L'UN DANS L'AUTRE DES DEUX COTES DE L'OEILLET 28, LES DEUX PLATEAUX 45, 46 ETANT FIXES AU CHASSIS DU BOGIE, PAR LEURS EXTREMITES 55, 56, AU MOYEN RESPECTIVEMENT D'UNE BRIDE 57, 57 ET DE VIS 58, 58, 59, 59, ET EN CE QUE LES RIGIDITES LONGITUDINALES ET TRANSVERSALES DU PALIER DE BIELLE 24 SONT AJUSTEES LES UNES PAR RAPPORT AUX AUTRES POUR QU'EN COURBE, LES ESSIEUX MONTES S'ORIENTENT RADIALEMENT VERS LE CENTRE DE LA COURBE AVEC UN EFFORT MINIMAL. LA PRESENTE INVENTION A TRAIT EGALEMENT A UN PROCEDE PERMETTANT D'ADAPTER UN TEL SYSTEME DE GUIDAGE SUR DES BOGIES CLASSIQUES.

Description

Guidage d'essieux montés pour bogies, à grande vitesse de déplacement,

de véhicules ferroviaires et procédé pour équiper des bogies de ce gui-

dage d'essieux montés.

La présente invention a pour objet un guidage élastique d'essieu monté pour bogies, pouvant rouler à grande vitesse, de véhicules ferroviaires, comportant un guidage longitudinal et un guidage transversal des essieux montés, dans lequel il est prévu entre les points d'appui des boites d'essieux de chacun des deux essieux montés et le châssis du bogie, une bielle d'asservissement d'essieu rigide à la flexion, qui forme une unité amovible avec les points d'appui des boites d'essieux, sur lesquels le

châssis de bogie prend appui par des ressorts primaires, et qui est as-

semblée au châssis de bogie de manière élastique et oscillante autour d'un axe horizontal, dans un palier de bielle, par son extrémité située du côté du châssis de bogie. L'invention a encore pour objet un procédé

pour adapter les bogies classiques de type décrit au nouveau guidage d'es-

sieu monté.

Avec les guidages d'essieu monté de ce type, les essieux montés de bogies pour grande vitesse peuvent être guidés de manière élastique et sans usure pour garantir un confort suffisant aux voyageurs, aussi bien en ligne droite que dans les courbes, et réduire les sollicitations du matériau du wagon et des voies, en diminuant les efforts d'alignement

entre la roue et le rail.

Par l'état de la technique, on sait guider de manière élastique les essieux montés de bogie à grande vitesse par rapport au châssis du bogie, afin que les essieux montés suivent le parcours de la voie et contribuent à un fonctionnement silencieux. Comme éléments de guidage, les systèmes à bielle en particulier se sont imposés, dans lesquels les

boites d'essieux sont reliées de manière élastique, par des bielles d'es-

sieu, au châssis de bogie. Des réflexions théoriques approfondies, liées à des essais pratiques, ont montré que le fonctionnement surcritique des essieux montés, exigé pour les bogies à grande vitesse, peut être obtenu

avec un profil dit d'usure notamment lorsque les essieux montés s'arti-

culent sur le châssis de bogie par une suspension longitudinale adaptée

et une suspension transversale dure ou moyennement dure.

On connaît aussi déjà des guidages d'essieux montés qui possèdent des constantes élastiques différentes dans la direction longitudinale

du bogie et dans sa direction transversale et qui présentent en particu-

lier pour une suspension longitudinale souple, une suspension transversale dure ou moyennement dure. Dans le bogie décrit dans la demande de brevet français no 76 08 482, destiné à des véhicules ferroviaires à grande

vitesse, les essieux montés sont reliés au châssis du bogie par des biel-

les. Pour que cet assemblage soit élastique, les axes horizontaux prévus dans les articulations de l'assemblage du châssis, comportent des éléments en caoutchouc qui sont faits d'un anneau en caoutchouc, monté précontraint entre des fourreaux d'acier concentriques. Ce guidage d'essieu monté est certes élastique et permet donc de grandes vitesses pour un roulement

stable du véhicule. Son élasticité est cependant trop faible dans la direc-

tion longitudinale du bogie pour permettre aux essieux montés de s'orien-

ter dans les courbes, radialement par rapport au centre de celles-ci. De même, il n'y a pas non plus de diminution notable des forces d'impact, lorsque la roue frotte sur le rail dans les courbes. Pour remédier à ces

inconvénients, les éléments en caoutchouc ont été pourvus dans la direc-

tion longidudinale du bogie d'évidements oblongs ou de perçages débou-

chants. Bien que ceci permette d'augmenter l'élasticité longitudinale

dans la mesure souhaitée, on a en même temps une augmentation de l'élas-

ticité transversale, ce qui a des répercussions défavorables sur le roule-

ment du wagon. Il s'est avéré en outre que les évidements mentionnés ci-

dessus nuisent aux propriétés élastiques ainsi qu'à la durée de vie des

éléments en caoutchouc et se remplissent progressivement de corps étran-

gers. Une augmentation de l'élasticité longitudinale obtenue de cette

façon est donc très limitée dans sa résistance dans le temps.

En outre, le DE-C-1 100 071 décrit un guidage d'essieu monté pour véhicules ferroviaires dans lequel chaque boite d'essieu est reliée de manière fixe à une bielle d'asservissement d'essieu qui, à une extrémité, s'articule de manière oscillante au châssis du bogie au moyen d'un "silentbloc" autour d'un axe horizontal et qui, à l'autre extrémité, est assemblée de façon fixe à des blocs élastiques fixés sur le châssis de bogie pour le guidage transversal de l'essieu monté. Etant donné que le "silentbloc" sert uniquement au pivotement sans usure de l'oeillet de

bielle et du châssis de bogie, il ne présente pratiquement aucune élasti-

cité sous contrainte, dans la direction du déplacement. Le guidage de l'essieu monté est par conséquent suspendu sans jeu longitudinal ou tout au moins très durement dans la direction du déplacement, sans permettre une adaptation aux forces de guidage différentes dans les courbes. En outre, avec un guidage d'essieu monté de ce type, la suspension longitudinale est plus dure que la suspension transversale déterminée par la précontrainte des blocs élastique, de sorte qu'il n'est pas possible de réaliser ainsi un bogie permettant de satisfaire à des exigences plus

sévères. L'invention vise à remédier à ces inconvénients.

L'invention a pour but essentiellement de réaliser un guidage d'es-

sieu monté sans usure conférant à un bogie des caractéristiques surcriti-

ques pour obtenir une bonne stabilité du véhicule aux grandes vitesses et permettre, dans les courbes, un alignement des essieux montés sur le centre de la courbe. Ce guidage d'essieu monté doit aussi pouvoir être réglé et ajusté sur place en ce qui concerne son élasticité longitudinale

et transversale.

L'invention a encore pour but de procurer un procédé permettant

d'adapter rapidement et simplement des bogies classiques au guidage d'es-

sieu monté suivant l'invention et par là, d'améliorer leur comportement, de telle sorte qu'on puisse les utiliser dans le programme d'exploitation de trains de voyageurs rapides et de grande qualité, sans qu'il soit

nécessaire de les remplacer.

Ce but est atteint avec le guidage d'essieu monté suivant l'in-

vention en ce que chaque bielle d'asservissement, rigide à la flexion

présente, sur son extrémité située du c8té du châssis de bogie, un oeil-

let sur les deux côtés duquel sont disposés, coaxialement avec l'axe de l'oeillet parallèle aux arbres des essieux montés, des disques élastiques

annulaires qui sont précontraints en compression dans une direction trans-

versale au bogie, par une vis à tige allégée et des bagues d'écartement

auto-centrantes, entre deux plateaux de palier de bielle coulissant con-

centriquement l'un dans l'autre des deux côtés de l'oeillet de bielle d'asservissement, les plateaux de palier de bielle, constituant un axe horizontal en deux parties d'un palier de bielle élastique de ce type, étant fixés sur le châssis de bogie par leurs extrémités dans le support en deux parties, au moyen respectivement d'une bride et de vis, et en ce que la suspension longitudinale et transversale du type à bielles pour

le guidage des essieux montés, sert également de guidage radial, les ri-

gidités longitudinales et transversales d'un palier de bielle étant ac-

cordées les unes sur les autres de telle sorte qu'en courbe, les essieux montés s'orientent radialement vers le centre de la courbe avec un effort minimal. Un guidage d'essieu monté suivant l'invention a pour avantage que

la rapport de l'élasticité longitudinale à l'élasticité transversale dé-

pend essentiellement de la forme et des propriétés des matériaux des dis-

ques annulaires en caoutchouc, donc d'un seul composant. C'est pourquoi une élasticité conçue de la sorte est garantie avec certitude. Mais il

a encore pour avantage que l'orientation radiale des essieux montés ré-

duit fortement l'usure qui se manifeste sur les boudins et les flancs des rails, dans les courbes, par suite des efforts d'alignement. Etant donné en outre, que la précontrainte des éléments en caoutchouc peut être réglée en continu par desserrage de quelques vis, il est facile d'ajuster la caractéristique de guidage de la commande radiale des essieux montés ou de l'adapter aux conditions de fonctionnement qui sont différentes ou varient dans le temps. Dans le guidage d'essieu monté suivant l'invention, on n'utilise aussi que des éléments qui ne sont pratiquement pas soumis

à usure. Il en résulte un autre effet avantageux qui est une grande sta-

bilité à long terme de la caractéristique de guidage.

Un mode de réalisation de l'invention ainsi qu'un procédé de mise en oeuvre de cette invention pour l'aménagement de bogies sont décrits ciaprès plus en détail et représentés à titre d'exemple non limitatif aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue latérale d'un bogie classique avant son aménagement; - la figure 2 est une vue de dessus du bogie suivant le figure 1;

- la figure 3 est une vue latérale d'un palier de bielle classi-

que d'un bogie suivant les figures 1 et 2; - la figure 4 est un plan dupalier de bielle classique suivant une ligne de coupe B-B de la figure 3; - la figure 5 est une vue latérale d'un palier de bielle selon la

revendication 1, ainsi qu'un palier de bielle suivant la figure 3, amé-

nagé à l'aide des moyens suivant l'invention;

- la figure 6 est un plan d'un palier de bielle suivant la revendi-

cation 1, le long d'une ligne de coupe C-C de la figure 5, ainsi qu'un palier de bielle selon la figure 4 aménagé à l'aide des moyens suivant l'invention; - la figure 7 est une vue latérale du bogie suivant les figures 1

et 2 mais après aménagement à l'aide du guidage d'essieu suivant l'inven-

tion des figures 5 et 6, et de la commande forcée exercée par la caisse

suivant les revendications 9 à 11; et

- la figure 8 est une vue de dessous du bogie selon les figures 1

et 2, mais après aménagement à l'aide du guidage d'essieu suivant l'inven-

tion, selon les figures 5 et 6 et de la commande réciproque automatique

suivant les revendications 12 et 13.

Les figures 1 et 2 représentent la caisse de wagon 1 ainsi qu'un bogie 2 classique d'un véhicule ferroviaire. Le bogie est équipé d'un étage primaire du type à bielles, dans lequel le guidage des essieux montés s'effectue par des bielles d'asservissement des essieux, montées sur le châssis de bogie sans jeu dans les directions x et y et de manière élastique, la suspension dans la direction z étant assurée par des ressorts

primaires disposés directement au-dessus ou à c8té des boîtes d'essieux.

La transmission des efforts de traction et de freinage peut s'effectuer

par exemple par un pivot disposé au centre du bogie. Le bogie 2 est équi-

pé, au voisinage de son plan médian transversal 3, de deux ressorts secon-

daires 4, 4' sur lesquels la caisse de wagon 1 prend appui. En outre, le

bogie 2 comporte deux essieux montés 5 et 6 portant des roues respective-

ment 7, 7' et 8, 8' qui présentent une importante conicité efficace et sont montées, avec un blocage en rotation, sur des arbres 9, 10 d'essieu

monté. Les deux essieux montés 5 et 6 sont retenus chacun de manière con-

nue par une bielle d'asservissement 18, 18' et 19, 19', aux points d'ap-

pui des boîtes d'essieu 11, 11' et 12, 12'. Le guidage des essieux mon-

tés 5 et 6 en direction longitudinale et en direction transversale s'ef-

fectue par un palier de bielle respectivement 13, 13' et 14, 14', qui est monté dans les bielles d'asservissement des essieux 18, 18' et 19,

19' et fixé sur le châssis de bogie 15. En outre, ce dernier prend ap-

pui par les ressorts primaires 16, 16' et 17, 17' sur les bielles d'as-

servissement des essieux 18, 18' et 19, 19', directement au-dessus des

points d'appui des bottes d'essieu 11, 11' et 12, 12'.

Les figures 3 et 4 représentent une suspension classique dans la-

quelle une bielle d'asservissement d'essieu 19, rigide à la flexion, s'ar-

ticule sur le châssis de bogie 15 dans un palier de bielle 14, de manière

élastique et oscillante autour d'un axe parallèle à l'arbre d'essieu mon-

té 10. Le palier de bielle 14 comporte d'une part un goujon 27 qui est monté, horizontalement et transversalement rigide par rapport au châssis de bogie 15, dans le support 26 en deux parties, par les deux brides 37, 37' et les vis 58, 58' et 59, 59'; d'autre part, le goujon 27 de la botte

de bielle 14 est entouré par une garniture en caoutchouc 29 dont le four-

reau extérieur 35 est encastré dans l'oeillet 28 de la bielle d'asservisse-

ment d'essieu 19. Le châssis de bogie 15 prend appui de manière connue sur la bielle d'asservissement d'essieu 19, 14, par le ressort primaire

17, directement au-dessus du point d'appui de la boîte d'essieu 12.

Sur les figures 5 et 6, le guidage longitudinal et transversal est

représenté conformément à la renvendication 1, dans lequel pour le gui-

dage des essieux montés 5, 6, il est disposé, de part et d'autre du bogie, une bielle d'asservissement d'essieu 18, 18' et 19, 19' rigide à la flexion pour chacun des essieux, bielle qui forme à l'une de ses extrémités une unité amovible avec la boite d'essieu 11, 11' ou 12, 12' recevant un essieu monté 5, 6, et qui à l'autre extrémité s'articule sur le châssis de bogie , par son oeillet 28, dans le support 26 en deux parties, de manière oscillante autour d'un axe parallèle à l'arbre d'essieu monté 10, et de

manière élastique par un palier de bielle 23, 23' ou 24, 24'.

En outre, le châssis de bogie 15 prend appui sur la bielle d'asser-

vissement d'essieu 19 par le ressort primaire 17, directement au-dessus

de l'emplacement de la boîte d'essieu 12.

La figure 6 montre en détail la forme du palier de bielle 24 sui-

vant l'invention, qui sur la moitié droite de la figure concerne une nou-

velle construction et sur la moitié gauche le cas d'une adaptation de supports classiques de bielles d'asservissement des essieux à la solution

suivant l'invention. Des deux côtés de l'oeillet 28 de la bielle d'asser-

vissement d'essieu, sont disposés des disques 47 élastiques annulaires, en caoutchouc naturel ou synthétique ou en tout autre matériau élastomère, entre la bielle d'asservissement d'essieu 19 rigide à la flexion et les plateaux 45, 46 du palier de bielle coulissant concentriquement l'un dans l'autre au niveau des deux surfaces de guidage 44. Les deux plateaux 45, 46 du palier de bielle sont reliés entre eux coaxialement jusqu'à la distance donnée par les bagues d'écartement 50 auto-centrantes, au moyen

de la vis à tige allégée 48 introduite dans le perçage 49. Pour l'absorp-

tion d'efforts longitudinaux importants, par exemple lors du freinage, ainsi que pour limiter des deux côtés la course longitudinale du ressort, il est prévu une butée formée par une garniture 51 annulaire en matériau élastique, entre l'axe 52 horizontal et l'âme 53 de l'oeillet 28 de la bielle d'asservissement d'essieu, cette garniture 51 annulaire étant guidée dans un évidement 54 du plateau 45. Le palier de bielle 24 est

relié au châssis du bogie 15 par le support 26 en deux parties. Les pla-

teaux 45 et 46 reliés entre eux coaxialement par la vis à tige allégée 48 et les bagues d'écartement 50 auto-centrantes par l'intermédiaire des surfaces de guidage 44, forment avec leurs extrémités 55 et 56 un axe 52 horizontal qui est monté sur chacun des deux côtés, par serrage au moyen d'une bride 57, 57' et des vis 58, 58' et 59, 59' dans le support

26 en deux parties, horizontalement et transversalement, rigide par rap-

port au châssis de bogie 15. Un assemblage de ce type n'est pas soumis

à usure et peut être réglé en continu.

Pour le cas représenté sur la moitié gauche de la figure 6, concer-

nant l'adaptation de suspensions classiques à bielles d'asservissement d'essieux à la solution suivant l'invention, il faut monter en complément une âme 33 dans l'oeillet 28 de la bielle d'asservissement d'essieu pour obtenir la suspension à bielles d'asservissement d'essieux de la manière

décrite ci-dessus.

Le bogie 22 représenté sur la figure 7 comporte les paliers de bielles du guidage d'essieux montés suivant la revendication 1, mais,

ici, on a en plus la possibilité de régler radialement les essieux mon-

tés 5, 6 à l'aide d'une commande forcée exécutée par la caisse, confor-

me aux revendications 9, 10 et 11, coopérant avec le guidage d'essieu

monté suivant l'invention et qui comporte un système bielle-levier 73, 73' disposé sur chacun des deux côtés du bogie. De chaque côté du bogie,

les essieux montés 5 et 6 sont guidés aux points d'appui des boîtes d'es-

sieux 11 et 12, ou 11' et 12', par une bielle d'asservissement d'essieu 18 et 19, ou 18' et 19' et par une barre de bielle 62 et 63, ou 62' et 63'. Les bielles d'asservissement des essieux 18 et 19, ou 18' et 19'

ainsi que les barres de bielle réglables 62 et 63 ou 62', 63', sont re-

liées à une extrémité aux points d'appui des boites d'essieux 11 et 12, ou 11' et 12' concernés et se dirigent à partir de là vers le plan médian

transversal vertical du bogie. A l'autre. extrémité, les bielles d'asser-

vissement des essieux 18 et 19, ou 18' et 19' sont reliées au châssis de bogie 15 par les paliers de bielles 23 et 24 ou 23' et 24', et les barres de bielle 62 et 63 ou 62' et 63' s'articulent chacune sur un levier de bielle 65, 65'. Ce levier de bielle 65, 65' est monté pivotant sur le chassis de bogie 15, au point fixe 64, 64'. Le point fixe 64, 64' se situe à peu près à mi-distance entre les points d'articulation 67 et 68, ou 67' et 68' des barres de bielle 62 et 63, ou 62' et 63'. Un levier de commande 69, 69' vertical est relié, avec un blocage en rotation, au point fixe 64, 64', du levier de bielle 65, 65' et relié pivotant dans l'articulation 70, 70' à une tringle de commande 71, 71' qui, de son côté s'étend dans la direction longitudinale du bogie et est reliée à un point d'actionnement 72, 72' de la caisse du wagon. Dans ce cas, tous les points de rotation bielle-levier 73, 73' sont des articulations 70, 70'

ne nécessitant pas d'entretien.

Le bogie 22', représenté sur la figure 8, comporte la suspension

à bielles d'asservissement d'essieux du guidage d'essieux montés, con-

forme à la revendication 1. Dans ce cas, on a en plus la possibilité de régler les essieux montés 5, 6 par une commande automatique réciproque

selon les revendications 12 et 13, coopérant avec le guidage d'essieux

montés suivant l'invention. A cet effet, à chaque essieu monté 5, 6, est associé un cadre de commande 75, 76 sensiblement en forme de C qui reçoit l'essieu monté 5, 6 correspondant en direction du plan médian transversal de bogie. Les cadres de commande 75, 76 en forme de C sont raccordés d'une part rigidement, de manière quelconque, aux points d'appui des boîtes d'essieu 11 et 11', ou 12 et 12' correspondants. D'autre. part, les cadres de commande 75, 76 en forme de C comportent respectivement,

près de l'axe longitudinal du bogie, des supports 85, 86 de liaison con-

vergeant coniquement vers le centre du bogie et dont les sommets sont articulation tournante 88 élastique commune. Cette articulation tournante

88 a par exemple la lorme d'un palier élastique et se trouve a une nau-

*teur détermlnee réglable au-dessus ou au-dessous des arbres des essieux montés 9,10.Les éléments coopérant avec les cadres de commande 75, 76 en forme de C, à savoir les supports de liaison 05, 86 et la fixation des cadres de commande 75, 7b en forme de C sur les points d'appui des boites d'essieux 11 et 11' ou 12 et 12' concernés, sont conçus de telle

sorte qu'ils sont suffisamment rigides en sol longitudinalement et trans-

versalement, pour orienter dans les courbes les deux essieux montés 5, 6 radialement vers le centre de la courbe, les deux cadres de commande 75, 76 en forme de C reliés aux supports de liaison 85, 86 pouvant tourner dans l'articulation tournante 88 commune autour de l'axe vertical et s'orienter

La fonction du palier de bielle 23,23' ou 24, 24' suivant l'in-

verntion ressort des figures 5 et 6. On a exploité en cela le principe

physique selon lequel la caractéristique elastique d'un materiau élasti-

que tel que du caoutchouc, peut varier Cans certaines limites sous l'ap-

plication d'une précontrainte.

En conséquence, les disques 47 élastiques annulaires présentent des constantes élastiques à la compression et a la 2D poussée différentes suivant la force de précontrainte à la compression qu'ils subissent entre les plateaux 45 et 46 du palier de Dielle et i'âme 53 de l'oeillet 28 de la bielle d'asservissement d'essieu. Si l'on serre la vis à tige allégée 48, les deux plateaux 45 et 46 se rapprochent, ce qui augmente la compression des disques 47 élastiques annulaires et par conséquent aussi proportionnellement leurs constantes élastiques à

la poussée et à la compression qui agissent dans la direction longitu-

dinale ou la direction transversale du bogie. Si en revanche, on des-

serre la vis à tige allégée 48, les deux plateaux 45 et 46.s'éloignent l'un de l'autre, ce qui réduit la compression des disques 47 élastiques

annulaires et proportionnellement leurs constantes élastiques à la pous-

sée et à la compression. En raison des caractéristiques de résistance

du caoutchouc, on sait que la constante élastique à la poussée est in-

férieure à la constante élastique à la compression, de sorte que l'on obtient dans la direction longitudinale du bogie un guidage souple de l'essieu monté et dans la direction transversale du bogie un guidage dur ou moyennement dur de l'essieu monté. Avec les bagues d'écartement 50

auto-centrantes, la distance séparant les deux plateaux 45 et 46 du pa-

lier de bielle peut être fixée de telle sorte que la compression des dis-

ques 47 élastiques annulaires prenne une valeur prédéterminée, exactement définie. A cet effet, on serre la vis à tige allégée 48 jusqu'à ce que les plateaux 45 et 46 du palier de bielle s'appliquent sur les bagues d'écartement 50 auto-centrantes. De cette façon, le réglage précis d'une

précontrainte souhaitée n'est pas critique et est protégé contre un ré-

glage ultérieur erroné ou abusif, au-delà de la valeur donnée.

En ce qui concerne le fonctionnement d'un bogie 22 ou 22' entière-

ment modifié suivant l'objet de l'invention, on se reportera aux figures

7 et 8.

Sur la figure 7, l'orientation dans les courbes des deux essieux montés 5 et 6 d'un bogie 22, en direction du centre de la courbe, est assuréepar une commande forcée exercée par la caisse, par l'intermédiaire d'un système bielle-levier, 73, 73'. Dans ce cas, les essieux montés 5, 6 sont guidés d'une part par les bielles d'asservissement des essieux 18 et 19 ou 18' et 19' munies des paliers de bielle 23 et 24 ou 23' et

24' suivant l'invention, et commandés à force d'autre part par les sys-

tèmes bielle-levier 73, 73' disposés des deux c8tés du bogie 22, en fonc-

tion du mouvement de la caisse de wagon 1 le long de la courbe.

Sur la figure 8, l'orientation radiale dans les courbes des deux es-

sieux montés 5, 6 d'un bogie 22' en direction du centre de la courbe,

est assuréepar une commande automatique réciproque.

Dans ce cas, les essieux montés sont guidés d'une part par les bielles d'asservissement des essieux 18 et 19, ou 18' et 19' munies des paliers de bielle 23 et 24 ou 23' et 24' suivant l'invention, et d'autre

part commandés réciproquement en fonction de la courbe par les deux ca-

dres de commande en forme de C 75, 76 reliés entre eux de manière orien-

table dans l'articulation tournante 88, pivotant autour de l'axe vertical et agissant sur les points d'appui des boîtes d'essieux 11 et 12 ou 11'

et 12'.

La commande forcée par la caisse suivant la figure 7 ainsi que la commande réciproque automatique suivant la figure 8 nécessitent, pour un bon alignement, un guidage longitudinal souple des essieux montés , 6. Le fait précisément de pouvoir régler l'élasticité du palier de

bielle 23, 23' ou 24, 24' décrit en référence aux figures 5 et 6, auto-

rise parfaitement la combinaison avec l'un des deux modes de fonction-

nement cités pour l'orientation radiale des essieux montés 5 et 6, à

savoir la commande forcée par la caisse suivant la figure 7 ou la com-

mande réciproque automatique suivant la figure 8.

Dans les deux cas, les paliers de bielle 23 et 24 ou 23' et 24' sont pour ce faire précontraints au moyen des vis à tige allégée 48, de manière à obtenir le rapport de rigidité souhaité dans la direction

longitudinale par rapport à la direction transversale. Pour les par-

cours à grande vitesse, notamment en courbe, ceci signifiepour les pa-

liers de bielle une suspension longitudinale souple pour une sus-

pension transversale dure à moyennement dure.

Selon une variante de l'invention non représentée, les disques 47 élastiques annulaires sont pourvus des deux c8tés de t6les vulcanisées

sur ceux-ci, ces t8les ayant une forme conique aux points d'appui in-

térieurs et extérieurs pour un meilleur centrage et pour la simplifica-

tion de montage qui en résulte. Selon un autre mode de réalisation non représenté, les disques 47 élastiques annulaires comportent une ou

plusieurs tôles intermédiaires vulcanisées à l'intérieur de ceux-ci.

Cette mesure permet d'influer, dans une large mesure, sur la constante élastique à la compression servant à la suspension transversale, sans modifier pratiquement les constantes élastiques à la poussée agissant

dans la direction du déplacement.

Mais, l'invention ne se limite pas à maintenir réglée la précon-

trainte des disques 47 élastiques annulaires sans variation. En effet, dans une variante de l'invention, on utilise au lieu de la vis à tige allégée 48, un élément de compression actionné par une source d'énergie, permettant de faire varier la précontrainte des disques 47 élastiques annulaires même pendant la marche, ce qui permet de faire varier le réglage de l'élasticité du guidage d'essieux montés, pour obtenir le réglage optimal pour certaines conditions de parcours. Pour actionner l'élément de compression, on peut utiliser, suivant les circontances, de l'air comprimé, de l'huile sous pression ou une force électromotrice, une commande mécanique ou électrique non décrite étant prévue à cet effet. On a ainsi la possibilité de rendre le guidage d'essieu plus dur ou plus souple en fonction du parcours, suivant qu'il s'agit d'un

tronçon de voie droite ou d'une courbe. En ligne droite, on est donc as- suré d'avoir un guidage parallèle exact, sans jeu, des essieux montés

tandis qu'en courbe, une orientation radiale de ceux-ci est possible.

L'invention a encore pour objet un procédé de modification des bogies existants qui, équipés avec les moyens suivant l'invention, pré- sentent en courbe une orientation radiale contrôlée des essieux montés

en direction du centre de la courbe.

A cet effet, on part de préférence d'un bogie comportant un étage primaire du type à bielles, dans lequel le guidage des essieux montés

s'effectue par des bielles d'asservissement des essieux montées élastique-

ment sur le châssis de bogie et sans jeu dans les directions x et y, la suspension dans la direction z étant assurée par des ressorts primaires disposés directement au-dessus ou à côté des bottes d'essieux. Comme cela est connu d'après l'état de la technique, les guidages d'essieux montés de ce type autorisent certes des vitesses élevées en ligne droite

du fait de leur stabilité directionnelle, mais ne présentent qu'une pos-

sibilité d'orientation radiale des essieux montés insuffisante et non contrôlée en courbe; dans des conditions défavorables, on peut même avoir une orientation anti-radiale par exemple de l'essieu monté de tête

dans la courbe.

Les moyens de la présente invention permettent non seulement de remédier à ces inconvénients, mais en outre, ils sont conçus de telle sorte qu'ils se prêtent à une modification ultérieure d'un bogie du type décrit cidessus. A cet effet, on remplacera par le procédé indiqué, le guidage longitudinal et transversal classique d'un bogie à adapter, par le guidage suivant l'invention et celui-ci sera réglé en fonction d'un guidage radial supplémentaire à intégrer. On a la possibilité de recourir au choix aux moyens respectifs de l'un des deux guidages radiaux, à savoir la commande forcée par la caisse ou la commande automatique réciproque

des essieux montés.

Le procédé d'adaptation des bogies existants conduit, même avec

les bogies classiques du type décrit ci-dessus, à une modification posi-

tive de l'orientation radiale des essieux montés qui est obtenue soit forcée par le véhicule, soit par une commande automatique réciproque des essieux montés, sans porter préjudice à la stabilité directionnelle en ligne droite. Le procédé suivant l'invention satisfait ainsi à un besoin

existant depuis longtemps, mais vise à modifier avec une dépense relative-

ment faible les bogies existant en grand nombre du type précité. Leurs véhicules pourront ainsi satisfaire les exigences actuelles, comparables à celles que l'on impose aux véhicules neufs concernant la qualité de

roulement, l'émission de bruit et la réduction de l'usure, dans le pro-

gramme d'exploitation des trains de voyageurs rapides de haute qualité,

et ce, y compris dans les courbes.

L'application ou l'adaptation de la nouvelle invention peut se faire indépendamment de la largeur de la voie, non seulement pour un bogie porteur comme montré ici, mais aussi pour un bogie moteur conçu de

la même manière.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Guidage d'essieu monté, pour bogies (2) pouvant rouler à grande

vitesse de véhicules ferroviaires, comportant une articulation longitudi-

nale et une articulation transversale des essieux montés, dans lequel il est prévu entre les points d'appui des boites d'essieux (11, 11', 12, 12') de chacun des deux essieux montés (5, 6) et un châssis de bogie (15), une bielle d'asservissement d'essieu (18, 18', 19, 19') rigide à la flexion, qui forme une unité amovible avec les points d'appui des bottes d'essieux (11, 11', 12, 12'), sur lesquels le châssis de bogie (15) prend appui par des ressorts primaires (16, 16', 17, 17'), et qui est assemblée au châssis de bogie (15) de manière élastique et oscillante autour d'un

axe horizontal, dans un palier de bielle (23, 23', 24, 24'), par son ex-

trémité située du côté du châssis de bogie (15) caractérisé en ce que

chaque bielle d'asservissement (18, 18', 19, 19') rigide à la flexion pré-

sente, sur son extrémité située du c8té du châssis de bogie (15), un oeillet (28) sur les deux côtés duquel sont disposés, coaxialement avec l'axe de l'oeillet (61) parallèle aux arbres (9, 10) des essieux montés,

des disques (47) élastiques annulaires qui sont précontraints en compres-

sion dans une direction transversale au bogie, par une vis à tige allé-

gée (48) et des bagues d'écartement (50) auto-centrantes, entre deux pla-

teaux de palier de bielle (45, 46) coulissant concentriquement l'un dans l'autre de deux côtés de l'oeillet (28) de bielle d'asservissement, les plateaux de palier de bielle (45, 46) constituant un axe horizontal en deux parties d'un palier de bielle (23, 23', 24, 24') élastique de ce type, étant fixés sur le châssis de bogie (15) par leurs extrémités (55, 56) dans le support (26) en deux parties, au moyen respectivement d'une bride (57, 57') et de vis (58, 58', 59, 59'), et en ce que la suspension

longitudinale et transversale du type à bielles pour le guidage des es-

sieux montés (5, 6), sert également de guidage radial, les rigidités longitudinales et transversales d'un palier de bielle (23, 23', 24, 24') étant accordées les unes sur les autres de telle sorte qu'en courbe, les

essieux montés (5, 6) s'orientent radialement vers le centre de la cour-

be avec un effort minimal.

2. Guidage d'essieu monté selon la revendication 1, caractérisé

en ce que les disques (47) élastiques annulaires sont réalisés en caout-

chouc naturel ou synthétique ou en tout autre matériau élastomère.

3. Guidage d'essieu monté selon la revendication 1, caractérisé en ce que les disques (47) élastiques annulaires, reposant directement sur l'âme (53) de l'oeillet (28) de bielle d'asservissement, ainsi que contre les plateaux de paliers de bielle (45, 46), ont une forme conique.

4. Guidage d'essieu monté selon la revendication 1, caractérisé en ce que les disques (47) élastiques annulaires comportent des deux cStés

des t8les vulcanisées sur ceux-ci.

5. Guidage d'essieu monté selon la revendication 4, caractérisé en ce que les t8les vulcanisées des disques (47) élastiques annulaires

reposant directement sur l'âme (53) de l'oeillet de bielle d'asservisse-

ment (28) ainsi que contre les plateaux de palier de bielle (45, 46), ont

une forme conique.

6. Guidage d'essieu monté selon la revendication 1, caractérisé en ce que les disques (47) élastiques annulaires comportent une ou plusieurs

t8les intermédiaires vulcanisées à l'intérieur de ceux-ci.

7. Guidage d'essieu monté selon la revendication 1, caractérisé en ce que les disques (47) élastiques annulaires sont précontraints par

une vis à tige allégée (48) ou au moyen d'un élément de pression action-

né par une source d'énergie.

8. Guidage d'essieu monté selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une garniture (51) annulaire en matière élastique est disposée entre l'aie (53) de l'oeillet de bielle d'asservissement (28) et les plateaux de palier de bielle (45, 46), en étant guidée dans un évidement (54) ménagé dans l'un de ceux-ci, pour servir de butée de fin de course pour limiter des deux côtés la suspension longitudinale de la bielle

d'asservissement (18, 18', 19, 19').

9. Guidage d'essieu monté selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orientation radiale des essieux montés (5, 6) s'effectue par une commande forcée exercée par la caisse du wagon, dans laquelle les points d'appui des bottes d'essieux (11, 11', 12, 12') sont reliés entre eux sur chacun des deux c8tés, deux par deux, par un système bielle-levier (73, 73') disposé sur le côté du châssis de bogie (15), et actionné par le déplacement relatif entre la caisse de wagon (1) et

le bogie (22).

10. Guidage d'essieu monté selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque système bielle-levier (73, 73') contient un levier de commande (69) vertical, monté pivotant sur le châssis de bogie au point fixe (64, 64'), et relié à un levier de bielle (65) avec un blocage en rotation, le levier de commande (69) vertical étant relié par une trin- gle de commande (71) à un point d'actionnement (72) de la caisse de

wagon (1) et le levier de bielle (65) étant relié, par les articula-

tions (67, 68), aux barres de bielle (62 et 63) réglables qui, de leur côté sont accouplées aux pointsd'appui des boites d'essieux (11) et(12)

correspondants.

11. Guidage d'essieu monté selon la revendication 10, caractérisé en ce que le système bielle-levier (73, 73') comporte, en tous ses points de rotation, des articulations (70, 70') ne nécessitant pas d'entretien, pour permettre les déplacements relatifs entre la caisse de wagon (1)

et le bogie (22).

12. Guidage d'essieu monté selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orientation radiale des essieux montés (5, 6) s'effectue par une commande automatique réciproque, dans laquelle les deux essieux montés (5, 6) sont entourés chacun par un cadre de commande (75, 76) en forme de C horizontal, transversal, ce cadre de commande (75, 76) étant d'une part raccordé rigidement aux points d'appui des bottes d'essieux (11, 11', 12, 12') correspondantset comportant, d'autre part un support de liaison (85, 86) tourné vers le centre du bogie, les somments des deux supports étant reliés entre eux, de manière réglable et pivotante autour de l'axe vertical, dans une articulation tournante (88) élastique commune.

13. Guidage d'essieu monté selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'articulation tournante(88) élastique se trouve à une certaine hauteur au-dessus ou au-dessous des arbres des essieux montés (9, 10),

et à la forme par exemple d'un palier élastique.

14. Procédé d'apdatation de bogies (2) au guidage d'essieu monté

selon lesrevendications 1 à 8 et 9 à 11 ou 12, 13, caractérisé

- en ce que dans un bogie (2) existant, les paliers de bielle de construc-

tion classique (23, 23', 24, 24') sont déposés après ouverture des brides (37, 37') et remplacés par des disques (47) élastiques annulaires qui prennent appui à plat sur une âme (33) à prévoir au milieu de l'oeillet (28) de bielle d'asservissement; - en ce que les disques (47) élastiques annulaires sont précontraints, au moyen d'une vis à tige allégée (48), par les plateaux de palier de bielle (45, 46) coulissant concentriquement l'un dans l'autre; - en ce que les axes alignés, formés par les extrémités des plateaux de palier de bielle (45, 46) reliés coaxialement l'un à l'autre, par leurs surfaces de guidage (44), sont disposés avec leurs extrémités (55, 56) dans le support (26) en deux parties et fixés chacun sur le châssis de bogie (15) par une bride (57, 57') et les vis (58, 58', 59, 59'), selon une liaison de transmission de force; et - en ce que l'on prévoit au choix, pour l'orientation radiale des deux essieux montés (5, 6), de monter un système bielle-levier (73, 73') selon la revendication 9, des deux côtés du châssis de bogie (15) pour une commande forcée exercée par la caisse de wagon, ou de pourvoir chacun des deux essieux montés (5, 6) d'un cadre de commande (75, 76) en forme de C selon la revendication 12 pour une commande automatique réciproque des deux essieux montés (5, 6), et de relier ces deux cadres de commande (75, 76) de manière réglable et pivotante autour de l'axe vertical par

un support de liaison (85, 86), dans un palier tournant (88) commun.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé - en ce que, pour le montage du système bielle-levier (73, 73'), on prévoit, sur chacun des deux côtés du châssis de bogie (15), un point fixe (64) dirigé vers l'extérieur, sur lequel un système bielle-levier (73, 73') est monté en rotation au moyen d'articulations (70,70') ne nécessitant pas d'entretien, pour la commande de l'essieu monté; - en ce que l'on raccorde chacune des deux barres de bielle (62,63) réglables d'un côté du bogie, au point d'appui de la boite d'essieu

(11,12) associée de chaque essieu monté (5,6) en utilisant des articula-

tions (70) ne nécessitant pas d'entretien; et - en ce que l'on raccorde le levier de commande (69) vertical à la caisse

de wagon (1) par une tringle de commande (71) en utilisant des articula-

tions (70) ne nécessitant pas d'entretien.

16. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'on dispose les cadres de commande (75,76) en forme de C, pour leur montage, sur les points d'appui des boites d'essieux (11,11',12,12') d'un essieu monté (5, 6) de telle sorte qu'ils enveloppent l'essieu monté respectif en s'étendant vers le centre du bogie et en ce que l'on assemble entre eux les supports de liaison (85,86) des deux cadres de commande (75,76) en forme de C au centre du bogie, dans un palier tournant (88) commun,

de manière élastique, réglable et pivotante autour de l'axe vertical.