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STRUCTURE DE SOUS-CHASSIS ET DE PAROIS LATERALES JOINTIVES POUR VOITURES DE CHEMIN DE FER ET VEHICULES SIMILAIRES.
La présente invention est relative aux voitures de chemin de
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fer et aux caisses de véhicules similaires et plus partieuliéreent9 à la construction du sous=châssis et des parois latérales jointives, ainsi qu'à la liaison entre parois latérales et sous-châssis. L'invention concerne, plus particulièrement encoreune caisse de voiture de chemin de fer ou de
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véhicule similaire constituée dPumtés de sous=châssis et de parois laterao les préassemblées séparémento L9inventîon a entre autres9 pour objet une structure du type indiqué, dont 19agencement est simple, dont les parties sont aisément et simplement obtenues et assembléeS9 qui est de poids léger et qui présente une ample résistance.
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Suivant une particularité de 1?in*entions on prévoit pour le sous-châssis des rails ou longerons latéraux en U a9adaptant télescopique- ment sur les extrémités d-'êlêments transversaux renforcés en direction verticale et relies à 19âme intérieure de la structure des longerons et des montants de chaque paroi latérale 9 les structures de longerons des parois atera eg sgetendant vers le bas sous les longerons du eous-châs- sis et enfermant les montants verticaux des parois latérales vers Pinté= rieur, vers l'extérieur et à la basée
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L9invention concerne en outre, la liaison entre les struc- tures de sous-shâgsis et de parois latérales et les embases supportant la caisse du véhicule sur les boggies.
De pl;ia,, 19invention concerne l'emploi de croisillons supplé- mentaires prévus entre les embases précitées et sadaptant entre les plaques jointives du panneau formant le plancher de la caisse. -
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Suivant une autre particularité de linvention un escalier en caisson prévu sous une baie de porte constitue un élément de renforce- ment pour la paroi latérale, à l'endroit où celle-ci est affaiblie par la baie en question.
Les particularités précitées, ainsi que d'autres particulari- tés, objets et avantages de l'invention ressortiront de la description dé- taillée suivante d'une forme d'exécution de 1?inventions en référence aux dessins ci-annexés)) dans lesquels - la figure 1 est, à petite échelle, une vue en élévation la- térale schématique d'une voiture de chemin de fer, - la figure 2 est, également à petite échelle, une vue en élé- vation latérale schématique de l'extrémité de fauche de la voiture de che- min de fer, - la figure 3 est, après coupe suivant la ligne 3-3 de la fi- gure 1 et à plus grande échelle;
, une vue en perspective montrant la liaison entre la structure de plancher)) le longeron central, une paroi latérale et un des supports transversaux*$ - la figure 4 est une coupe fragmentaire suivant la ligne 4-4 de la figure 1, montrant., à plus grande échelle, un bord latéral du sous- châssis et de la partie marginale inférieure avoisinante d'une paroi la- térale; - la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 des figures 1 et 6, correspondant à la figure 4 et montrant l'extrémité dune des pou- tres d'embase et sa liaison avec le longeron latéral et la paroi latérale;
- la figure 6 est, après coupe fragmentaire suivant la li- gne 6-6 de la figure 5, une vue en élévation montrant la poutre d'embase et les panneaux de plancher jointifs en coupe, tandis que le longeron la- téral du sous-châssis et les parties de parois latérales jointives sont vus en élévation; - la figure 7 est une coupe dans le plan du rectangle figuré par la ligne en traits mixtes 7 de la figure 3; - la figure 8 est une coupe fragmentaire correspondant à la figure 4, suivant la ligne 8-8 de la figure 9, à l'endroit d'une des baies de porte et montrant la formation d'une marche, comme structure de longe- ron creux de renforcement, et - la figure 9 est à plus grande échelle;; une vue en éléva- tion fragmentaire, de la région entourée à la figure 1 par la ligne en traits mixtes 8.
La voiture de chemin de fer illustrée sur les dessins compcr- te un sous-châssis U, des parois latérales S, un toit R et des parois ter- minales E.
Le sous-châssis U comprend un longeron terminal 10 à chaque extrémité et une poutre dembase 11 au voisinage de chaque extrémité, un longeron terminal central (non représenté) reliant chaque longeron termi- nal et la poutre d'embase, et un longeron central 12 en tôle de section en U à 1?intérieur et entre les poutres d'embase. A la partie supérieure du longeron central 12 et des longerons centraux terminaux sont assujettis des panneaux formés de tôles 13 renforcées à des intervalles espacés lon- gitudinalement par des profilés verticaux 14.
Les extrémités extérieures des panneaux 13 et des profilés 14 sadaptent télescopiquement entre les pa- rois supérieures 15 et les parois inférieures 16 de profilés en U 17 tour- nés vers 19 intérieur chacun de ces derniers profilés comportant une âme ou paroi de base 18 s'étendant sensiblement en direction verticale. Les profilés 17 forment des longerons latéraux du sous-châssis, et s'étendent, de manière ininterrompue, des deux côtés du sous-châssis sur toute la longueur de la voiture.
Seule la paroi inférieure 16 est découpée à 1?en- droit des poutres d9embase, ainsi qu'il apparaîtra dans la suite du présent
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mémoireo Les parties chevauchantes des tôles 13 et des profilés 14 sont re- liées de préférence, par soudure électrique par points avec les parois 15 et 16 des longerons latéraux 17'et avec les flasques supérieurs 19 du longe- ron central, ainsi qu'avec les flasques correspondants des longerons cen- traux terminaux (voir figures 3, 4 et 5).
Chaque paroi latérale S comporte des montants verticaux 20 21, qui sont espacés l'un de l'autre dans le sens de la longueur de la voiture et qui;, après l'assemblage final, s'étendent vers le bas au-delà des lon- gerons latéraux 17 du sous-châssis. Les parties inférieures des montants 20, 21 sont reliées entre elles, à leurs côtés intérieurs, par une plaque 22, qui constitue une partie de la structure de paroi latérale et s'étend, de préférence, de manière ininterrompue sur toute la longueur de la caisse, A 1?extérieur, les montants sont reliés structurellement à un autre panneai 23,qui est renforcé longitudinalement par des nervures 24 ou par d9autres organes de renforcement appropriés.
L'espace ménagé entre la plaque inté- rieure 22 et le panneau extérieur 23 est fermé par un profilé en U 25 assu- jetti, de manière chevauchante, aux bords inférieurs du panneau et de la plaque, ainsi qu'à l'intérieur et à l'extérieur des montants (voir figures 3, 4, 5 et 7) - o
Les parois latérales constituent des encorbellements, dans lesquels les plaques intérieures et extérieures 22, 23 forment avec le profilé en U 25,la semelle inférieure en forme de profilé en U profond, étroit et s'ouvrant vers le haut, lequel profilé est renforcé, à de courts intervalles,par les montants 20,
21o Cet agencement produit une grande résistance alliée à un poids relativement légero
La liaison entre chaque structure de paroi latérale S et la structure de sous-châssis U peut aisément être obtenue en fixant la pla- que extérieure 22, dans la région de chevauchement, au côté extérieur de la partie inférieure.18 du longeron de sous-châssis 17. Cette liaison peut se faire sur la majeure partie de la longueur de la caisse par sou- dure électrique par points.
A certains intervalles entre les poutres d'embase 11, d'au- tres traverses 26 sont formées par le panneautage de plancher précité avec ses profilés 14 et par un profilé supplémentaire en chapeau 27 (voir figures 3 et 7). Ce profilé 27 est assujettis dans la région médiane, par sa paroi de base 28, au côté inférieur du longeron central 12, tan- dis que ses extrémités s'étendant vers le haut et latéralement ont les parois latérales 29 insérées entre elles et assujetties à deux flasques voisins 30 des profilés de renforcement 14, comme le montre clairement la figure 7. Les flasques 30 forment avec les parties de panneautage contigues 13 et l'élément 27 une traverse de poids léger enserrant le lon- geron central 12 à ses parties supérieure et inférieure (voir figure 3).
La poutre d9embase 11 est un profilé en caisson comportant des parois latérales 31 longitudinalement espacées, une paroi inférieure 32 et une paroi supérieure 33. Alors que la paroi inférieure est sensi- blement horizontale, la paroi supérieure est inclinée vers le bas vers ses extrémités. Les quatre parois de l'embase sont reliées à chaque ex- trémité par une plaque ou paroi terminale 34s qui s'étend vers le haut au delà de la paroi supérieure 33 et est renforcée par des éclisses trian- gulaires 35 attachées aux parois supérieure et latérales (voir figures 5 et 6).
Comme mentionné ci-dessusles longerons latéraux 17 du sous- châssis ont leurs parois 16 découpées à 'intersection avec les poutres dembaseo A cette fin,la paroi supérieure 15 et la paroi extérieure 18 des longerons latéraux peuvent être placées par dessus le bord extérieur et supérieur de la paroi terminale 34 et connectées à celle-ci. Chaque paroi latérale, dans sa région de chevauchement de la paroi terminale 34 de l'embase, est fortement renforcée par deux montants 20 faiblement espa- cés et par des éclisses 36. Les parties chevauchantes de paroi latérale,
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de longeron latéral de sous-châssis et de plaque terminale 34 de 1?embase sont solidement interconnectées par des boulons ou des rivets 37.
Les coins terminaux des parois latérales sont renforcés par des montants d'extrémité 21, grâce auxquels ils sont assujettis aux longerons terminaux 10 (voir figures 1 et 2).
Les parois latérales entourent des baies de porte 38, ce qui évidemment implique un affaiblissement substantiel des encorbellements des parois latérales. Cet affaiblissement est (voir figures 1, 8 et 9) com- pensele long du bord inférieur d'une baie de porte9par une marche 39 for- mant une poutre creuse ou en caisson s'étendant au delà des montants qui flanquent la baie. La marche prévue pour une baie comprend des consoles 40 espacées dans le sens de la longueur et assujetties fermement;
, par chevau- chement, aux cotés des extrémités inférieures de certains des montants 20 et, spécialement au delà de la baie de porte à des éléments de châssis verticaux similaires, indiqués en 20' à la figure 9, de la paroi latérale, en sorte que les consoles 40 s'étendent vers l'extérieur au delà des mon- tants et éléments 20, 20' dans une région où le panneautage extérieur 23 est découpé. Les bords supérieur, extérieur et inférieur des consoles,40 sont reliés constructivement à des tôles 41, de manière à former une pou- tre en caisson liée fermement dans les montants et connectée aux parties avoisinantes du panneautage extérieur 23 et au rail ou longeron inférieur 25 des parois latérales.
La tôle supérieure 41 peut présenter un prolonge- ment intérieur 42 dirigé vers le haut et assujetti, par chevauchement, au côté extérieur de la plaque 22 et aux montants voisins 20, ce qui procure un renforcement supplémentaire. Le bord inférieur de la paroi latérale est ancré dans la région de la marche par un élément 43 reliant diagonalement le bord inférieur de la paroi latérale au côté inférieur de la structure de plancher 13 (figure 8).
En ce qui concerne la structure de plancheron peut encore signaler que deux tôles ou panneaux 13 se terminent sur les côtés de la poutre d'embase 11, où des profilés de renforcement 14 sont fermement as- sujettis, aux côtés de l'embase (voir figures 5 et 6).
Toute la structure est9de préférence, constituée en tôle métallique à forte résistance à la traction, de préférence en acier ino- xydable austénitique écroula à l'exception des éléments terminaux du sous- châssis, y compris le longeron terminal 10 et la poutre d'embase 11.
Les éléments en tôle sont, de préférence, reliés entre eux par des joints chevauchants de soudure par points, comme indiqué, de manière convention- nelle sur les dessins, par de petites croix et par des traits noirs res- pectivement. Toute la caisse, composée de parois latérales, d'un sous- châssis9 d'un toit et de parois terminales., forme une unique poutre creu- se transmettant toutes les sollicitations et portant tout le poids.
Un avantage de la structure décrite ci-dessus réside égale- ment dans le fait qu'elle permet à la baie de porte de s'étendre,vers le bas, au delà des longerons latéraux, sans que ceux-ci doivent être en- taillés. Ce prolongement de la baie de porte permet également de dispo- ser de la surface maximum pour les pieds sur la marche d'entréeo
Il est évident que l'invention n9est pas exclusivement limi- tée à la forme d'exécution décrite ci-dessus et que diverses modifications peuvent être apportées dans la disposition, la forme et la constitution de certains éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces mo- difications ne soient pas en contradiction avec les revendications suivan- tes.
REVENDICATIONS.
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STRUCTURE OF SUBFRAME AND JOINING SIDE WALLS FOR RAILWAY CARS AND SIMILAR VEHICLES.
The present invention relates to road cars
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iron and similar vehicle bodies and more partieuliéreent9 to the construction of the subframe and adjoining side walls, as well as to the connection between side walls and subframe. The invention relates more particularly to a body of a railway car or
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similar vehicle made up of subframe and side walls pumties preassembled separately o The invention has, among other things9, a structure of the type indicated, the arrangement of which is simple, the parts of which are easily and simply obtained and assembled, which is light in weight and which presents ample resistance.
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According to a peculiarity of the in * entions there are provided for the subframe U-shaped side rails or side members telescopically adapting to the ends of transverse elements reinforced in the vertical direction and connected to the inner web of the side member structure and of the uprights of each side wall 9 the spar structures of the atera walls eg extending downwards under the spars of the sub-frame and enclosing the vertical uprights of the side walls towards the interior, outwards and to the base
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The invention further relates to the connection between the sub-frame and side wall structures and the bases supporting the vehicle body on the bogies.
De pl; ia ,, 19invention relates to the use of additional braces provided between the aforementioned bases and fitting between the contiguous plates of the panel forming the floor of the body. -
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According to another feature of the invention, a box staircase provided under a door opening constitutes a reinforcing element for the side wall, at the place where the latter is weakened by the opening in question.
The above-mentioned features, as well as other features, objects and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of an embodiment of the inventions with reference to the accompanying drawings)) in which - figure 1 is, on a small scale, a schematic side elevational view of a railway carriage, - figure 2 is, also on a small scale, a schematic side elevational view of the end of mowing of the railway carriage, - figure 3 is, after cutting along line 3-3 of figure 1 and on a larger scale;
, a perspective view showing the connection between the floor structure)) the central spar, a side wall and one of the transverse supports * $ - figure 4 is a fragmentary section taken on line 4-4 of figure 1, showing. , on a larger scale, a side edge of the subframe and the adjoining lower marginal part of a side wall; FIG. 5 is a section taken along line 5-5 of FIGS. 1 and 6, corresponding to FIG. 4 and showing the end of one of the base beams and its connection with the side spar and the side wall;
- Figure 6 is, after fragmentary section taken along line 6-6 of Figure 5, an elevational view showing the base beam and the adjoining floor panels in section, while the side spar of the sub -frame and parts of adjoining side walls are seen in elevation; - Figure 7 is a section in the plane of the rectangle represented by the dashed line 7 of Figure 3; - figure 8 is a fragmentary section corresponding to figure 4, taken on line 8-8 of figure 9, at the location of one of the door openings and showing the formation of a step, as a lanyard structure hollow reinforcement ron, and - Figure 9 is on a larger scale ;; a fragmentary elevational view of the region surrounded in Figure 1 by the dashed line 8.
The railway car shown in the drawings has a U subframe, S side walls, R roof and E end walls.
The subframe U comprises an end spar 10 at each end and a base beam 11 in the vicinity of each end, a central end spar (not shown) connecting each end spar and the base beam, and a central spar 12 U-section sheet metal inside and between the base beams. To the upper part of the central spar 12 and of the terminal central spars are secured panels formed of sheets 13 reinforced at intervals spaced apart lengthwise by vertical profiles 14.
The outer ends of the panels 13 and of the profiles 14 telescopically fit between the upper walls 15 and the lower walls 16 of U-shaped profiles 17 turned inwardly each of the latter profiles having a core or base wall 18 s'. extending substantially in the vertical direction. The profiles 17 form side members of the subframe, and extend, uninterruptedly, on both sides of the subframe over the entire length of the car.
Only the lower wall 16 is cut away at the location of the base beams, as will appear in the remainder of this present document.
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Mémoireo The overlapping parts of the sheets 13 and of the profiles 14 are preferably connected, by electrical spot welding with the walls 15 and 16 of the side rails 17 'and with the upper flanges 19 of the central stringer, as well as with the corresponding flanges of the terminal central side members (see figures 3, 4 and 5).
Each side wall S has vertical uprights 20 21, which are spaced apart along the length of the car and which, after final assembly, extend downward beyond the side rails 17 of the subframe. The lower parts of the uprights 20, 21 are interconnected at their inner sides by a plate 22, which forms part of the side wall structure and preferably extends uninterruptedly over the entire length of the wall. body, on the outside, the uprights are structurally connected to another panel 23, which is reinforced longitudinally by ribs 24 or other suitable reinforcing members.
The space between the inner plate 22 and the outer panel 23 is closed by a U-shaped profile 25 overlappingly attached to the lower edges of the panel and the plate, as well as to the inside and outside. outside the uprights (see figures 3, 4, 5 and 7) - o
The side walls constitute corbels, in which the inner and outer plates 22, 23 together with the U-profile 25 form the lower flange in the form of a deep, narrow and upwardly opening U-profile, which profile is reinforced, at short intervals, by the uprights 20,
21o This arrangement produces great resistance combined with a relatively light weight.
The connection between each side wall structure S and the subframe structure U can easily be achieved by fixing the outer plate 22, in the overlap region, to the outer side of the lower part 18 of the subframe. chassis 17. This connection can be made over most of the length of the body by electrical spot welding.
At certain intervals between the base beams 11, other cross members 26 are formed by the aforementioned floor paneling with its sections 14 and by an additional cap section 27 (see Figures 3 and 7). This section 27 is secured in the middle region, by its base wall 28, to the lower side of the central spar 12, while its upwardly and laterally extending ends have the side walls 29 inserted between them and secured to. two adjacent flanges 30 of the reinforcing profiles 14, as clearly shown in Figure 7. The flanges 30 form with the adjoining paneling parts 13 and the element 27 a light weight cross member enclosing the central rail 12 at its upper parts and lower (see figure 3).
The base beam 11 is a box section having longitudinally spaced side walls 31, a bottom wall 32 and a top wall 33. While the bottom wall is substantially horizontal, the top wall slopes downwardly towards its ends. The four walls of the base are connected at each end by an end plate or wall 34s which extends upward beyond the top wall 33 and is reinforced by triangular fishplates 35 attached to the top walls and sides (see figures 5 and 6).
As mentioned above the side rails 17 of the subframe have their walls 16 cut at intersection with the base beams. For this purpose the top wall 15 and the outer wall 18 of the side rails can be placed over the outer and top edge. of the end wall 34 and connected thereto. Each side wall, in its region of overlap with the end wall 34 of the base, is strongly reinforced by two closely spaced uprights 20 and by ribs 36. The overlapping side wall portions,
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Subframe side member and end plate 34 of the base are securely interconnected by bolts or rivets 37.
The end corners of the side walls are reinforced by end posts 21, by which they are secured to the end side members 10 (see Figures 1 and 2).
The side walls surround door openings 38, which obviously implies a substantial weakening of the cantilevers of the side walls. This weakening is (see Figures 1, 8 and 9) compensated along the lower edge of a door opening 9 by a step 39 forming a hollow or box beam extending beyond the uprights which flank the opening. The step provided for a bay comprises consoles 40 spaced lengthwise and firmly secured;
, by overlapping, alongside the lower ends of some of the uprights 20 and, especially beyond the door opening to similar vertical frame members, indicated at 20 'in figure 9, of the side wall, so that the brackets 40 extend outwardly beyond the uprights and elements 20, 20 'into a region where the outer paneling 23 is cut. The upper, outer and lower edges of the consoles 40 are constructively connected to sheets 41, so as to form a box beam firmly bound in the uprights and connected to the neighboring parts of the outer paneling 23 and to the lower rail or spar 25. side walls.
The upper sheet 41 may have an interior extension 42 directed upwards and secured, by overlapping, to the exterior side of the plate 22 and to the neighboring uprights 20, which provides additional reinforcement. The lower edge of the side wall is anchored in the region of the step by a member 43 diagonally connecting the lower edge of the side wall to the lower side of the floor structure 13 (Figure 8).
As far as the floor structure is concerned, it can also be pointed out that two sheets or panels 13 terminate at the sides of the base beam 11, where reinforcing profiles 14 are firmly attached, to the sides of the base (see figures 5 and 6).
The whole structure is preferably made of sheet metal with high tensile strength, preferably of austenitic stainless steel, with the exception of the end elements of the subframe, including the end member 10 and the base beam. 11.
The sheet metal elements are preferably joined together by overlapping spot weld joints, as shown, conventionally in the drawings, by small crosses and black lines, respectively. The whole body, made up of side walls, a subframe9 of a roof and end walls., Forms a single hollow beam transmitting all the stresses and carrying all the weight.
An advantage of the structure described above also resides in the fact that it allows the door opening to extend, downwards, beyond the side rails, without these having to be cut. . This extension of the door opening also makes it possible to have the maximum surface area for the feet on the entrance step.
It is obvious that the invention is not exclusively limited to the embodiment described above and that various modifications can be made in the arrangement, the form and the constitution of certain elements involved in its realization, provided that these modifications are not in contradiction with the following claims.
CLAIMS.
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