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" Perfectionnements aux trucks de wagons de chemin de fer ".
La présente invention concerne des perfectionnements aux trucks de wagons à huit roues et analogues. Dans ces truoks, il est avantageux de répartir la charge des véhicules de chemin de fer actuels roulant à grande vitesse, sur un grand nombre de roues pour que les dépenses d'entretien élevées, dues à la détérioration rapide des roues, puissent être notablement réduites.
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Lorsque le nombre d'essieux et de roues par truck est augmenté, il est hautement désirable de fournir des moyens efficaces d'égalisation des charges sur les roues. Une égalisation trop faible et impropre de la charge du truok sur les roues, due à des irrégularités de la voie, à des croisements, etc.., provoque des charges de roue maxima élevées et s'oppose au but de l'augmentation du nombre de roues par truck. Si on considère ce qui précède, la construction perfectionnée a été conçue et établie en vue des buts suivants : (1) Augmenter le nombre de roues par truck ou par véhicule, ce qui réduit la charge par roue et la détérioration résultante aux roues en fonctionnement à grande vitesse.
(2) Fournir un truck à huit roues compensées efficacement, de manière que le système d'égalisation réponde rapidement aux irrégularités de la voie et que les roues portent seulement leur proportion convenable du poids du truok.
(3) Fournir un truck à huit roues dans lequel le système de traverses est maintenu dans un plan parallèle à la caisse du véhicule quelsque soient l'état de la voie ou les différences de diamètre des roues.
(4) Fournir un truck à huit roues ayant une flexibilité transversale suffisante pour s'inscrire dans les courbes, ce qui réduit les pressions des bourrelets des roues et les forces latérales sur les tourillons comparativement aux trucks à châssis rigide.
(5) Fournir un truck ayant une flexibilité dans les plans verticaux et transversaux,ce qui permet les avantages mentionnés plus haut, dans l'adaptation aux états de voie irréguliers et aux courbes.
(6) Fournir un truck à huit roues ayant des moyens perfectionnés pour supporter les parties de support du système de freinage.
L'invention consiste en un truck de wagon de chemin de fer
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qui comprend un longeron intermédiaire supporté par les roues, ayant des parois latérales verticales et une partie supérieure ouverte et un organe d'égalisation s'étendant partiellement entre les parois latérales à travers la partie supérieure ouverte de ce longeron intermédiaire; cet organe égaliseur ayant des longerons terminaux supportés par les roues reliés de manière mobile aux extrémités et étant supporté de manière à pivoter sur le longeron intermédiaire par une broche de retenue qui passe par les parties centrales longitudinales respectives de ces longerons intermédiaires et de l'organe égaliseur.
Si on se reporte à présent aux dessins ci-annexés :
La figure 1 est une vue en plan par le dessus d'une forme de réalisation du truck avec certaines parties supprimées pour faciliter la représentation.
La figure 2 est une élévation latérale d'une moitié de la construction représentée à la figure 1, étant entendu que la moitié opposée est identique à celle-ci, à une exception près, moitié de construction qui consiste en une surface de butée sur le longeron intermédiaire du truck pour empêcher la rotation d'une broche.
La figure 3 est une vue en coupe verticale transversale faite par la ligne 3 - 3 de la figure 1.
La figure 4 est une vue en coupe verticale transversale d'un détail par la ligne 4 - 4 de la figure 2, l'essieu intermédiaire et le palier étant supprimés de cette vue.
La figure 5 est une vue en coupe transversale d'un détail par la ligne 5 - 5 de la figure 1 et illustrant la manière suivant laquelle une broche de suspension de penture de frein est retenue en position.
La figure 6 est une élévation de côté agrandie d'un des longerons intermédiaires.
La figure 9 est une vue en plan de ce longeron, la partie gauche de la vue étant prise du sommet et la partie droite étant
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prise par le dessous.
Les figures 8 et 9 sont des vues en coupe transversale prises respectivement par les lignes 8 - 8 et 9 - 9 de la figure 6.
La figure 10 est une élévation de côté d'un des organes égaliseurs du truck.
La figure 11 est une vue en plan par le dessus correspondante.
La figure 12 est une vue en coupe transversale verticale de cet organe d'égalisation, faite par la ligne 12 - 12 de la figure 10.
Si l'on se reporte aux dessins, 13 désigne les roues terminales et 14 les roues intermédiaires d'un truck à huit roues, les roues terminales étant reliées par les essieux 15 et les roues intermédiaires étant reliées par les essieux 16.
Les extrémités des essieux terminaux sont montées dans des boites 17 et les extrémités des essieux intermédiaires sont montées dans des boites 18.
Les boites 17 supportent partiellement les organes terminaux 19 du système de longerons et les boites 18 supportent des organes intermédiaires 20 de ce système. Les organes d'égalisation basculants 21 du système de longerons sont supportés de manière pivotante en 22 par les organes intermédiaires, et les extrémités des organes d'égalisation sont reliées de manière mobile en 23 aux extrémités internes des organes 19 de manière à supporter partiellement ces derniers.
Les organes 19 ont des ouvertures de traverse 24 dans lesquelles sont disposés des ressorts 25 qui supportent de manière élastique les extrémités des traverses transversales 26, ces dernières supportant une traverse centrale 27.
Après avoir décrit les caractéristiques principales de l'invention, on procèdera à la description des détails de celleci. Si on se reporte aux figures 1 et 2, si huit unités de charge
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verticales sont supportées par la plaque centrale 28 de la traverse principale ou centrale, deux unités sont portées à chaque extrémité des traverses transversales 26, une unité est portée par chaque roue terminale 13 et une unité par chaque organe d' égalisation 21 à chaque liaison 23 avec chacun des organes de châssis terminaux 19. Deux unités de charge sont ensuite portées par chacune des liaisons d'égalisation 22 dans les châssis intermédiaires20, ce qui donne une unité de charge à chaque roue intermédiaire 14.
La charge est transmise de chaque égaliseur 21 à un organe de châssis intermédiaire 20 au moyen d'une broche d'égalisation 29 ( figure 3 ) qui s'adapte dans des ouvertures circulaires alignées 30 et 31 prévues aux centres longitudinaux de l'organe intermédiaire associé et de l'égaliseur. L'ouverture de l'organe égaliseur reçoit un manchon 32 fait en bronze ou en toute autre matière appropriée et l'organe égaliseur est libre de tourner autour de la broche 29 pendant les opérations d'égalisation.
L'adaptation de la broche d'égaliseur dans le longeron intermédiaire est une adaptation serrée et il n'y a pas de mouvement relatif entre ces parties. La rotation de la broche d'égaliseur est en outre empêchée par une patte 33 ( figure 2 ) sur l'organe intermédiaire qui vient en prise avec un bord rectiligne 34 faisant partie de l'extrémité de la broche d'égalisation. La broche a un trou pour recevoir un boulon 35 qui s'étend également à travers une rondelle 36 et est fixé en place par un éorou 37.
La broche, le boulon et la rondelle forment un tirant entre les parois latérales dressées 38 de l'organe intermédiaire, ce qui réduit la longueur non supportée latéralement de ces organes.
La broche, le boulon et la rondelle servent également à répartir une charge transversale provenant de l'organe d'égalisation aux deux parois latérales de l'organe intermédiaire.
Si on se reporte à présent aux figures 6 et 7, chaque organe de châssis intermédiaire 20 consiste de préférence en une
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pièce coulée métallique et comprend une partie tendue inférieure 39 et des parois latérales verticales 38, le sommet étant ouvert de manière à recevoir l'égaliseur 21. Les parois latérales et la partie de fond 39 sont prolongées à chaque extrémité de l'organe intermédiaire de manière à former le sommet et les faces verticales extérieures ou les colonnes d'une ouverture de piedestal 40 pour la réception des boîtes 18 de palier intermédiaire.
Les colonnes intermédiaires 41 qui délimitent partiellement ces ouvertures.sont faites sous la partie inférieure 39 et sont supportées longitudinalement contre les forces dues aux irrégularités de la voie, aux freinages, etc.., par une partie ou une section en forme de boite 42 de l'organe 20, section qui est continue entre les colonnes 41. Des bossages 43 sont prévus autour du trou de broche d'égaliseur pour réduire la pression d'appui entre la broche et le châssis. Des nervures 44 à l'extérieur de l'organe 20 et qui s'étendent sensiblement radialement à partir de l'axe des bossages, relient intégralement chaque bossage à la paroi latérale de la pièce coulée 20 et servent à supporter et à distribuer la charge dans la pièce coulée.
Des rebords externes 45 sont prévus le long des parties de bord supérieur des parois latérales 38 pour raidir ces parties contre le recourbement transversal. La forme des rebords fournit un changement graduel dans l'épaisseur du métal qui est essentiel à la bonne pratique de fonderie. Des tampons 46 sont disposés sur la surface intérieure de chaque paroi latérale 38 et ils sont pourvus de plaques d'usure 47 destinées à coopérer avec des tampons semblables et des plaques d'usure sur l'organe égaliseur ( décrit ci-après ) et servent à maintenir l'égaliseur et l'organe intermédiaire en alignement approprié.
Des nervures 48 en forme de Y renversé sont prévues à l'extérieur des parois latérales opposées des tampons 46)pour raidir les parois latérales contre toute force transversale qui pourrait être transmise à l'organe intermédiaire 20 à partir de l'égaliseur en ces points.
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Des ouvertures alignées 49 sont disposées dans chaque paroi latérale à proximité de la partie inférieure 39 et elles sont alignées avec des trous à broches 50 dans une penture de frein 51 faite d'une pièce avec l'organe 20. Cette construction permet aux broches de penture de frein ( non représentées ) d'être appliquées ou enlevées par le côté extérieur du truck.
Une console à pivot de levier mort 52, utilisée avec le système de freinage ( non représenté ) est faite d'une pièce avec cet organe intermédiaire 20 et est munie d'une ouverture 53 pour permettre l'accès à l'écrou 37 du boulon qui s'étend à travers la broche de retenue 29 ( figure 1 ).
A cause du petit jeu en X ( figure 1 ) entre les consoles 52 de penture de frein et les rails latéraux 27 de traverse centrale, il a été nécessaire d'imaginer des moyens spéciaux de suspension des leviers morts du système de freinage. Ceci est le mieux illustré à la figure 5. Dans cette figure, on notera que l'extrémité extérieure de la console 52 est munie d'ouvertures alignées 54 prévues dans des parois opposées 55 et 56 de la console de pivot de levier mort. Vu le petit jeu x ( figure 1 0 la broche 57 à partir de laquelle le levier mort ( non représenté ) est suspendu, ne peut pas être appliquée par l'introduction d'abord de celle-ci à travers la paroi externe 56, mais doit être introduite d'abord à travers la paroi 55 de manière que sa tête 58 bute contre cette paroi.
Après que la broche de pivot est introduite, elle est retenue en position par une goupille de retenue 59 qui passe à travers le sommet 60 et le fond 61 de la console. La goupille de retenue peut être bloquée en position par une clavette ( non représentée ) qui s'étend à travers un trou 62 dans la partie terminale inférieure de la goupille.
L'organe égaliseur 21 ( figures 10 à 12 inclusivement ) fonctionne entre les parois latérales 38 de l'organe intermédiaire 20 et pour cela des barres faites d'une pièce 63, figures
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6 et 7, relient ces parois latérales pour les raidir ou les renforcer aussi près que possible du fond de l'égaliseur.
La construction supérieure ouverte de l'organe intermédiaire 20 se continue autour des extrémités de cet organe pour recevoir les extrémités internes des organes terminaux 19 du système de longeron, comme on l'a indiqué en 64 à la figure 2. Ce recouvrement permet un raccourcissement considérable de la base de la roue, fournit cependant un jeu adéquat pour le mouvement vertical des organes terminaux 19 pendant l'égalisation.
La constitution de l'organe égaliseur ( figures 10 à 12 inclusivement ) fournit une répartition économique du métal.
L'organe a une coupe en forme de boite rectangulaire dans toute sa longueur, excepté aux extrémités 65, où des mesures sont prises pour supporter de manière basculante et coulissante les extrémités internes des organes de châssis 19, comme on l'a indiqué en 23 à la figure 2. La construction en question peut être semblable à celle représentée aux figures 5 et 6 du brevet américain de C.L. Orr. N 197 927 du 24 mars 1938. Le profondeur de l'égaliseur augmente uniformément vers le centre et est plus grande au centre où une flexion maximum se présente. Le manchon 31 au centre de l'organe reçoit la broche de retenue 29 qui supporte de manière basculante l'organe égaliseur en son centre longitudinal.
Des tampons 66 aux côtés opposés de l'égaliseur sont pourvus de plaques d'usure 67 qui coopèrent avec les plaques d'usure 47 de l'organe intermédiaire 20 pour maintenir les deux organes en alignement et pour transmettre les forces transversales dues à la courbure de la voie, au roulement de la caisse, etc.., depuis l'organe égaliseur dans l'organe intermédiaire.
Les bossages 68 aux côtés opposés de l'égaliseur coopèrent avec des bossages analogues 69 sur l'organe intermédiaire et servent à maintenir l'égaliseur placé centralement entre les parois verticales 38 des organes intermédiaires.
Bien qu'on ait exposé les présents perfectionnements en
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corrélation avec un truck de wagon à huit roues, il est évident que la plupart de ces perfectionnements peuvent être utilisés dans un truck à nombre de roues plus grand ou plus petit.
REVENDICATIONS.
1.) Un truck de wagon de chemin de fer qui comprend un longeron intermédiaire supporté sur roues, ayant des parois latérales dressées et une partie supérieure ouverte et un organe égaliseur s'étendant partiellement entre les parois latérales à travers la partie supérieure ouverte de ce longeron intermédiaire, cet organe égaliseur ayant des organes de châssis latéraux terminaux supportés sur roues, reliés de manière mobile aux extrémités de l'organe et étant supportés de manière pivotante sur le longeron intermédiaire par une broche de retenue qui passe à travers les parties centrales longitudinales respectives de ce longeron intermédiaire .et de l'égaliseur.
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"Improvements to the trucks of railway wagons".
The present invention relates to improvements to eight-wheel wagon trucks and the like. In these truoks, it is advantageous to distribute the load of current railway vehicles traveling at high speed, over a large number of wheels so that the high maintenance expenses, due to the rapid deterioration of the wheels, can be significantly reduced. .
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As the number of axles and wheels per truck is increased, it is highly desirable to provide an effective means of equalizing the loads on the wheels. Too weak and improper equalization of the load of the truok on the wheels, due to irregularities in the track, crossings, etc., causes maximum wheel loads to be high and opposes the purpose of increasing the number. of wheels per truck. Considering the above, the improved construction has been designed and established for the following purposes: (1) To increase the number of wheels per truck or vehicle, thereby reducing the load per wheel and the resulting damage to the wheels in operation high speed.
(2) Provide an eight-wheeled truck effectively compensated, so that the equalizer system responds quickly to irregularities in the track and the wheels carry only their proper proportion of the weight of the truok.
(3) Provide an eight-wheel truck in which the sleeper system is maintained in a plane parallel to the vehicle body regardless of the track condition or differences in wheel diameter.
(4) Provide an eight-wheel truck with sufficient transverse flexibility to enter into curves, which reduces the pressures of the wheel bead and lateral forces on the trunnions compared to rigid frame trucks.
(5) Provide a truck having flexibility in vertical and transverse planes, which allows the advantages mentioned above, in adapting to irregular track conditions and curves.
(6) Provide an eight wheel truck having advanced means to support the support parts of the brake system.
The invention consists of a railway wagon truck
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which comprises an intermediate spar supported by the wheels, having vertical side walls and an open upper part and an equalizing member extending partially between the side walls through the open upper part of this intermediate spar; this equalizer member having terminal side members supported by the wheels movably connected at the ends and being supported so as to pivot on the intermediate side member by a retaining pin which passes through the respective longitudinal central parts of these intermediate side members and of the member equalizer.
If we now refer to the accompanying drawings:
Figure 1 is a top plan view of one embodiment of the truck with some parts removed for ease of representation.
Figure 2 is a side elevation of one half of the construction shown in Figure 1, with the understanding that the opposite half is the same as this, with one exception, which half of the construction consists of an abutment surface on the Intermediate rail of the truck to prevent rotation of a spindle.
Figure 3 is a vertical cross-sectional view taken along the line 3-3 of Figure 1.
Figure 4 is a vertical cross-sectional view of a detail taken along the line 4 - 4 of Figure 2, the intermediate axle and the bearing being removed from this view.
Figure 5 is a cross-sectional view of detail taken through line 5 - 5 of Figure 1 and illustrating the manner in which a brake hinge suspension pin is retained in position.
Figure 6 is an enlarged side elevation of one of the intermediate spars.
Figure 9 is a plan view of this spar, the left part of the view being taken from the top and the right part being
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taken from below.
Figures 8 and 9 are cross-sectional views taken respectively through lines 8 - 8 and 9 - 9 of Figure 6.
Figure 10 is a side elevation of one of the equalizer members of the truck.
Figure 11 is a corresponding top plan view.
Figure 12 is a vertical cross-sectional view of this equalization member, taken through the line 12 - 12 of Figure 10.
Referring to the drawings, 13 denotes the end wheels and 14 the intermediate wheels of an eight-wheel truck, the end wheels being connected by axles 15 and the intermediate wheels being connected by axles 16.
The ends of the terminal axles are mounted in boxes 17 and the ends of the intermediate axles are mounted in boxes 18.
The boxes 17 partially support the terminal members 19 of the spar system and the boxes 18 support the intermediate members 20 of this system. The tilting equalization members 21 of the side members system are pivotally supported at 22 by the intermediate members, and the ends of the equalization members are movably connected at 23 to the internal ends of the members 19 so as to partially support these. last.
The members 19 have cross member openings 24 in which springs 25 are arranged which resiliently support the ends of the transverse cross members 26, the latter supporting a central cross member 27.
After having described the main characteristics of the invention, we will proceed to the description of the details thereof. If we refer to figures 1 and 2, if eight load units
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verticals are supported by the central plate 28 of the main or central cross member, two units are carried at each end of the transverse cross members 26, one unit is carried by each end wheel 13 and one unit by each equalizing member 21 at each link 23 with each of the terminal frame members 19. Two load units are then carried by each of the equalization links 22 in the intermediate frames 20, which gives one load unit to each intermediate wheel 14.
The load is transmitted from each equalizer 21 to an intermediate frame member 20 by means of an equalizer pin 29 (figure 3) which fits into aligned circular openings 30 and 31 provided at the longitudinal centers of the intermediate member associated and equalizer. The opening of the equalizer member receives a sleeve 32 made of bronze or any other suitable material and the equalizer member is free to rotate around the pin 29 during the equalization operations.
The match of the equalizer pin in the middle spar is a tight match and there is no relative movement between these parts. Rotation of the equalizer pin is further inhibited by a tab 33 (Figure 2) on the intermediate member which engages a straight edge 34 forming part of the end of the equalizer pin. The pin has a hole to receive a bolt 35 which also extends through a washer 36 and is secured in place by a hole 37.
The pin, bolt and washer form a tie rod between the upright side walls 38 of the intermediate member, which reduces the laterally unsupported length of these members.
The pin, bolt and washer also serve to distribute a transverse load from the equalizer to the two side walls of the intermediate member.
Referring now to Figures 6 and 7, each intermediate frame member 20 preferably consists of a
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metal casting and comprises a lower tensioned part 39 and vertical side walls 38, the top being open so as to receive the equalizer 21. The side walls and the bottom part 39 are extended at each end of the intermediate member of so as to form the top and the exterior vertical faces or columns of a pedestal opening 40 for receiving the boxes 18 of the intermediate landing.
The intermediate columns 41 which partially delimit these openings are made under the lower part 39 and are supported longitudinally against the forces due to irregularities in the track, braking, etc., by a part or a box-shaped section 42 of the member 20, section which is continuous between the columns 41. Bosses 43 are provided around the equalizer pin hole to reduce the bearing pressure between the pin and the frame. Ribs 44 on the outside of member 20 and which extend substantially radially from the axis of the bosses integrally connect each boss to the side wall of casting 20 and serve to support and distribute the load. in the casting.
Outer flanges 45 are provided along the upper edge portions of the side walls 38 to stiffen these portions against transverse bending. The shape of the flanges provides a gradual change in metal thickness which is essential to good foundry practice. Pads 46 are disposed on the inner surface of each side wall 38 and are provided with wear plates 47 intended to cooperate with like pads and wear plates on the equalizer member (described below) and serve to keep the equalizer and middle organ in proper alignment.
Inverted Y-shaped ribs 48 are provided on the outside of the opposing side walls of the buffers 46) to stiffen the side walls against any transverse force which might be transmitted to the intermediate member 20 from the equalizer at these points. .
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Aligned apertures 49 are provided in each side wall near the bottom 39 and they are aligned with pin holes 50 in a brake hinge 51 made integrally with the member 20. This construction allows the pins to move. brake hinge (not shown) to be applied or removed from the outside of the truck.
A dead lever pivot console 52, used with the braking system (not shown) is made in one piece with this intermediate member 20 and is provided with an opening 53 to allow access to the nut 37 of the bolt which extends through the retaining pin 29 (Figure 1).
Because of the small play in X (Figure 1) between the brake hinge brackets 52 and the side rails 27 of the central cross member, it was necessary to imagine special means of suspension of the dead levers of the braking system. This is best illustrated in Figure 5. In this figure, it will be noted that the outer end of the bracket 52 is provided with aligned openings 54 provided in opposing walls 55 and 56 of the dead lever pivot bracket. Considering the small clearance x (figure 1 0 the pin 57 from which the dead lever (not shown) is suspended, cannot be applied by first introducing it through the outer wall 56, but must be introduced first through the wall 55 so that its head 58 abuts against this wall.
After the pivot pin is inserted, it is held in position by a retaining pin 59 which passes through the top 60 and bottom 61 of the console. The retaining pin can be locked in position by a key (not shown) which extends through a hole 62 in the lower end portion of the pin.
The equalizer member 21 (Figures 10 to 12 inclusive) operates between the side walls 38 of the intermediate member 20 and for this purpose bars made from one piece 63, Figures
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6 and 7, connect these side walls to stiffen or reinforce them as close as possible to the bottom of the equalizer.
The open upper construction of the intermediate member 20 continues around the ends of this member to receive the inner ends of the end members 19 of the spar system, as indicated at 64 in FIG. 2. This covering allows a shortening. considerable distance from the base of the wheel, however, provides adequate clearance for the vertical movement of the end members 19 during equalization.
The constitution of the equalizer member (Figures 10 to 12 inclusive) provides an economical distribution of the metal.
The member has a rectangular box-shaped section throughout its length, except at the ends 65, where measures are taken to tilt and slide support the inner ends of the frame members 19, as indicated at 23. in Figure 2. The construction in question may be similar to that shown in Figures 5 and 6 of the US patent to CL Orr. No. 197 927 of March 24, 1938. The depth of the equalizer increases uniformly towards the center and is greater in the center where maximum flexion occurs. The sleeve 31 at the center of the member receives the retaining pin 29 which tiltably supports the equalizer member at its longitudinal center.
Pads 66 on opposite sides of the equalizer are provided with wear plates 67 which cooperate with wear plates 47 of intermediate member 20 to keep the two members in alignment and to transmit transverse forces due to bending. of the track, to the rolling of the body, etc., from the equalizer member in the intermediate member.
The bosses 68 on opposite sides of the equalizer cooperate with like bosses 69 on the intermediate member and serve to maintain the equalizer centrally placed between the vertical walls 38 of the intermediate members.
Although the present improvements have been explained in
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correlating with an eight-wheel wagon truck, it is obvious that most of these improvements can be used in a larger or smaller wheel count truck.
CLAIMS.
1.) A railroad car truck which comprises an intermediate spar supported on wheels, having upright side walls and an open top and an equalizer member extending partially between the side walls through the open top of this intermediate spar, this equalizing member having end side frame members supported on wheels, movably connected to the ends of the member and being pivotally supported on the intermediate spar by a retaining pin which passes through the longitudinal central portions respective of this intermediate spar. and the equalizer.