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L'invention se rapporte à un train de roues pour véhicules sur monorail dans lesquels les roues porteuses et les roues latérales s'appuient de manière connue sur la surface supérieure et sur les surfaces latérales du corps porteur.
On a proposé jusqu'à ce jour des constructions de trains de roues pour véhicules sur monorail de différents genres. Ces constructions sont en principe des structures à châssis où les châssis en selle, en cadre ou en tunnel sont constitués la plupart du temps en châssis pivotants et dans les- quels sont montées les roues porteuses et les roues latérales. La caisse de la voiture repose élastiquement sur ces châssis.
Ces châssis connus portent à leur face supérieure une ou plusieurs roues porteuses et sur leurs cotés plusieurs roues latérales. Les roues la- térales ont pour tâche d'assurer le guidage du véhicule sur la voie et de reprendre les forces et les couples de renversement. Comme les châssis con- nus sont réalisés comme châssis à pivotement et sont par suite conformés en châssis indépendants, il faut, de chaque coté d'un tel châssis, au moins deux roues latérales. De la sorte, chacun des châssis connus comprend dans l'ensemble au moins six roues latérales. Cela donne pour une voiture qui en elle-même prend appui sur deux châssis, douze roues latérales. Par une telle réalisation du train de roues, le poids non suspendu du véhicule est relativement grand.
En plus, la résistance au roulement du véhicule croît avec le nombre des roues et enfin le poids propre du véhicule est augmenté par lesdites réalisations de châssis. D'ailleurs, le remplacement de tels châssis est long, difficile et ne peut généralement s'exécuter sans dispo- sitifs spéciaux.
Des voies monorail peuvent à présent être utilisées pour les ex- ploitations les plus diverses. Pour beaucoup de champs d'application, les réalisations évoquées plus haut se sont montrées utilisables et indiquées.
Cependant, il existe aussi des champs d'application pour voies monorail dans lesquels les réalisations précitées ne suffisent pas entièrement à sa- tisfaire les besoins de l'exploitation. De tels cas se présentent par exem- ple lorsqu'on désire des véhicules pour monorail extrêmement légers, avec un faible poids mort et une faible résistance au roulement, par exemple pour des lignes urbaines.
La tâche de l'invention est de procurer pour de tels champs d'ap- plicatîon des voies monorail, un train de roues d'un nouveau genre, grâce auquel le véhicule pour voie monorail obtienne les caractéristiques favora- bles désirées. Suivant l'objet de l'invention, il est alors nécessaire de diminuer autant que possible le nombre des roues latérales et d'éviter un agencement de châssis tel que ceux qui ont été décrits précédemment.
L'invention atteint son objet essentiellement par le fait que :
1) de chaque côté du véhicule ne sont disposées que quatre roues latérales,
2) les roues porteuses et les roues latérales sont reliées entre elles par des barres qui les maintiennent en alignement avec la voie,
3) les barres de maintien d'alignement ne transmettent que des forces de traction et de poussée,
4) les roues, en particulier les roues latérales, sont reliées à la caisse du véhicule par des bielles, des leviers oscillants ou balan- ciers ou analogues,
5) les roues porteuses et latérales sont pourvues à l'égard de la caisse de la voiture, de suspensions élastiques séparées, travaillant indé-
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pendamment les unes des autres,
6)
les roues latérales pour la reprise des forces de renversement sont reliées entre elles par des stabilisateurs.
Suivant l'invention, il ne faut plus de chaque c8té du train de roues, que deux roues latérales qui sont reliées entre elles et avec les roues porteuses par des barres d'alignement, lesquelles permettent cependant un mouvement latéral horizontal des roues indépendamment l'une de l'autre et du mouvement des roues porteuses. Les roues elles-mêmes sont reliées direc- tement à la caisse de la voiture à la façon d'une suspension sur roue uni- que, avantageusement en interposant une plaque, un bâti ou analogue qui por- te le train de roues tout en étant relié à demeure à la caisse de la voitu- re, respectivement à une membrure du véhicule.
Le véhicule pour monorail est avantageusement équipé de deux trains de roues suivant l'invention, les trains de roues étant montés à l'extrémité avant et à l'extrémité arrière du véhicule pour monorail.
L'agencement suivant l'invention permet en évitant des bâtis et en abaissant le nombre des roues latérales, d'arriver à un poids total re- lativement réduit avec un poids propre également faible, Les masses non sus- pendues sont extraordinairement réduites et pratiquement se bornent aux roues elles mêmes et à un petit nombre de barres d'alignement.
Comme le véhicule pour monorail suivant l'invention n'est plus suspendu sur un châssis mais sur les roues elles-mêmes, on obtient de meilleures qualités de roulement avec un équipement de ressorts convenables :d'une part il est possible de ren- dre indépendante, dans une large mesure, du poids du véhicule, la suspension verticale par rapport à la suspension latérale, les mouvements verticaux pou- vant être absorbés de manière très douce indépendamment de la suspension la- térale, et d'autre part, par suite de l'Indépendance de la suspension latérale par rapport à la suspension verticale, on peut monter la suspension latéra- le de telle façon que les roues latérales ne s'appliquent, en marche, qu'a- vec une faible pression contre le corps de la voie, et n'engendrent que peu de pertes par frottement,
tandis qu'en passant en courbe ou lorsqu'apparais- sent des mouvements d'oscillation transversale de la caisse de la voiture elles donnent naissance immédiatement, avec l'aide des stabilisateurs, à une forte réaction suivant une caractéristique élastique avantageusement assez raide.
Dans ce qui suit, l'invention sera décrite et expliquée à l'aide d'un exemple de forme de réalisation. L'exemple de forme de réalisation se rapporte à un véhicule pour monorail à roues garnies de bandages de caout- chouc qui roulent sur un corps porteur à section à peu près rectangulaire.
Pour mieux comprendre la forme de réalisation, on se servira des figures 1 à 12. Celles-ci représentent: - la figure 1, une vue de dessus du châssis de roulement; - la figure 2, une vue de devant du châssis de roulement; - la figure 3, une vue latérale du châssis de roulement; - la figure 4, une représentation du châssis de roulement en per- spective; - la figure 5, une vue partielle du véhicule pour monorail avec le châssis de roulement vu de coté; - la figure 6, la suspension et la stabilisation des roues laté- rales, sous forme schématique; - la figure 7, le même objet vu en perspective;
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- la figure 8, la suspension des roues latérales en utilisant une stabilisation en croix, sous forme schématique;
- les figures 9 à 12, une autre forme de réalisation du châssis de roulement en vue latérale, vue antérieure, vue par dessus et représenta- tion en perspective.
A la figure 1 et à la figure 2, les roues porteuses qui sont réa- lisées comme roues jumelées et montées sur un essieu transversal 13 sont dé- signées par 12. Elles roulent à la face supérieure du corps porteur 10 en forme de poutre, et sont articulées, par exemple à une membrure de véhicule
11, au moyen de bras d'articulation 14 et 15. La membrure de véhicule 11, à son tour, représente une partie du corps de la voiture. Pour augmenter le moment d'inertie de la fixation des roues porteuses, les bras de guidage
14 et 15 sont reliés, de manière à résister à la flexion, à un corps 37 à peu près en forme d'U qui a de préférence une forme de boîte et sert en même temps d'enveloppe protectrice pour les roues porteuses.
Avantageuse- ment, l'organe porteur constitué de la sorte est pourvu de prolongements 15' s'étendant vers le bas (figure 4), auxquels s'accroche la suspension 16 des roues porteuses, agencée obliquement en dessous du plancher de la voiture et pouvant être équipée en outre d'un dispositif amortisseur, par exemple un amortisseur de chocs hydraulique. De cette manière, les roues porteuses
12 sont suspendues par rapport à la membrure terminale 11 de la caisse de la voiture, par les bras de guidage 14, 15 respectivement 15' et la suspen- sion verticale 16, en direction verticale.
L'entraînement des roues porteuses se fait par un moteur 18, une liaison par arbre 34 et une transmission 17, à l'essieu 13 qui fait tourner les roues porteuses 12. Dans la forme de réalisation représentée, on n'a représenté un moteur 18 que d'un coté du véhicule. Une telle commande peut cependant être prévue des deux cotés du véhicule.
Les figures 2 et 3 montrent de face et de coté la suspension des roues latérales 21 et 32 dont les axes ou essieux sont suspendus par les barres d'alignement 19 et 33 à l'essieu 13 et par conséquent aux roues por- teuses 12. L'assemblage des essieux aux barres d'alignement 19, respective- ment 33, se fait par des étriers 35 dans la partie centrale 23, 23' desquels se terminent les bouts d'essieux.
Pour autant que visible jusqu'à présent, les roues latérales 21 et 32 sont suspendues de manière mobile aux barres d'alignement 19 et 33.
Les barres d'alignement 19 et 33 sont réalisées et montées de telle sorte qu'elles ne peuvent transmettre que des forces de traction et des poussées.
Si d'autres forces agissent sur les roues latérales 21 et 32, ces roues peu- vent dévier latéralement sans en être empêchées par les barres d'alignement.
Cette déviation latérale possible est permise par la construction de la manière suivante : Les parties médianes 23, 23' des étriers 35 sont pourvues d'alésages trans- versaux qui servent à la fixation des étriers aux extrémités antérieures 22 en fourches, des balanciers 20, respectivement 31. La roue latérale supé- rieure 21 est maintenue des deux cotés par un tel balancier 20, tandis que la roue latérale inférieure 32, dont la sollicitation est plus faible que celle de la roue supérieure 21, est montée de manière volante sur un balan- cier 31 unique.
Les extrémités postérieures des balanciers 22 sont également four- chues ou conformée seulement avec un seul bras et ce bras, respectivement ces bras 24 peuvent pivoter autour de pivots 36 qui dépassent d'un axe 25 monté verticalement, lequel est fixé à demeure mais de manière à pouvoir tourner, à la membrure 11 du véhicule au moyen du palier 26.
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La figure 4 montre l'agencement des parties représentées, en vue en perspective, la membrure 11 ayant été partiellement supprimée pour une meilleure visibilité.
Les balanciers 20,31 peuvent donc, suivant la construction dé- crite, pivoter aussi bien horizontalement autour de l'axe 25 que verticale- ment autour des pivots 36. Un pivotement vertical des balanciers 20, 31 a lieu lors d'oscillations verticales de la caisse de la voiture, les roues latérales 21, 32 articulées aux roues porteuses 12 par l'intermédiaire des barres d'alignement 19, 33 provoquant un pivotement vertical des balanciers 20, 31 autour des pivots 36. Ces mouvements d'oscillation verticaux sont repris par la suspension porteuse 16 déjà décrite. Un pivotement horizon- tal des balanciers 20, 31 autour des axes 25 a lieu lors d'une charge hori- zontale des roues latérales, peu importe que cette charge provienne de cour- bes de la voie, d'inégalités de la voie ou de forces extérieures qui agis- sent sur le véhicule.
La suspension des roues latérales, pour un pivotement horizontal des balanciers 20, 31 autour des axes 25 apparaît à la figure 1. Le pivot latéral 36 de l'axe 25 agit par une tige de liaison 27 sur la suspension 28, en outre il est relié par celle-ci, au moyen d'un levier 29, à un système de suspension à barres de torsion 30 respectivement 30', supplémentaire. La suspension 28 est reliée à demeure, par le pot à ressort à la membrure 11 du véhicule, en sorte que tous les mouvements latéraux des roues latérales 21, 32 sont transmis par les balanciers 20, 31 à la suspension 28 et y sont re- pris.
La figure 5 montre l'agencement du châssis de roulement dans la voiture, en enlevant partiellement la paroi latérale. La caisse de la voi- ture est prolongée vers l'avant au-dessus de la membrure 11 qui porte le châssis de roulement. Sur le coté du caisson à roues, qui recouvre les roues porteuses, on a prévu des places assises 48 dont les dossiers 49 s'appliquent contre le caisson des roues, respectivement sont formés par celui-ci. Le plancher de la voiture est désigné par 50. Le dispositif de traction et de choc 51 par exemple un accouplement automatique à tampon central,, est rat- taché à la membrure 11 au-dessus d'une caisse 52 en forme d'U renversé et des supports 53, qui s'étendent parallèlement au corps porteur 10.
Le principe de la suspension des roues latérales est représenté schématiquement à la figure 6. Les mouvements latéraux des roues 21,32 sont transmis par les tiges 27 à une sorte de piston 38 dans les pots à ressorts 28, contre lequel s'appliquent les ressorts 40. Aux pistons 38 sont reliées des tiges de piston 39 qui s'accrochent aux leviers 29. Ces leviers s'ac- crochent à leur tour à la suspension à torsion, qui comprend une partie en forme de barre 46 et une partie en forme tubulaire 30. Dans la partie tubu- laire 30 est glissée de manière à ne pouvoir tourner la partie en forme de barre 46, et les deux pièces reposent dans des paliers 41 de la caisse du vé- hicule.
En marche normale, en alignement droit, la partie en forme de piston 38 s'applique contre une butée 420 Le ressort 40 présente dans cette posi- tion une certaine tension initiale, qui est de préférence réglable. L'ex- trémité élargie 43 de la barre 27 s'applique contre l'autre face de la partie en piston 38 à rencontre de la force d'un deuxième faible ressort de contact 44 qui a simplement pour rôle de maintenir le contact entre la roue et le corps porteur 10. Avec la pression de ce ressort 44, la roue latérale s'ap- plique toujours contre le corps porteur; il est choisi de telle sorte que grâce à lui les inévitables petites irrégularités de la voie soient compen- sées. Lorsqu'apparaissent des forces latérales plus grandes, par exemple au franchissement d'une courbe, le ressort principal 40 entre en action.
Si les deux roues d'un coté du véhicule sont soumises à la même force latérale, les ressorts 40 se meuvent de même manière et la suspension à barre de %or-
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sion 30,46 avec eux, sans devenir active. Si par contre se présente un couple de renversement, par exemple pour un mouvement de roulis ou balance- ment transversal du véhicule, provoqué par exemple par l'entrée dans une courbe, ou cause analogue, le stabilisateur à torsion entre en jeu et engen- dre un couple de rappel jusqu'à ce que la pression des roues de chaque côté se répartisse de nouveau uniformément.
A la figure 7, on a représenté à plus grande échelle un système de ressorts d'un côté du véhicule où les rapports des organes s'aperçoivent aisément. Les mêmes pièces sont désignées ici par les mêmes indications de référence qu'à la figure 6. Les parties 27 et 39 sont cependant pourvues d'un guidage inférieur supplémentaire.
L'action stabilisante de la suspension à barre de torsion peut encore être améliorée lorsque les roues des deux côtés du véhicule sont re- liées entre elles en croix par les barres de torsion comme le montre la fi- gure 8, de façon schématique. La barre de torsion 46 d'un côté du véhicule est accouplée par une tige de traction 47 à la barre de torsion creuse 30 de l'autre côté du véhicule, et de même, la barre de torsion 46 de l'autre côté est accouplée par une deuxième tige de traction 45 à la barre de tor- sion creuse 30 du premier côté. A tout mouvement de basculement transversal du véhicule, les roues reliées entre elles par la suspension à torsion op- posent un couple de rappel composé de la force élastique des ressorts 40 et de la force de torsion des barres de torsion 46.
Mais aussi, en cas d'une force agissant d'un côté de façon uniforme sur les deux roues d'un côté du véhicule, par exemple lorsque le véhicule s'arrête dans une courbe fortement relevée, les barres de torsion agissent comme réaction élastique supplémen- taire aux ressorts principaux 40.
Une autre possibilité de forme de réalisation du train de roues suivant l'invention est représentée aux figures 9 à 12. Par cette construc- tion, le nombre des points d'articulation doit être diminué et le logement des éléments de suspension doit être facilité. Ceci se fait en premier lieu par l'emploi d'un organe porteur en forme de carter, auquel sont fixées de manière oscillante, de part et d'autre du véhicule, les deux roues de guida- ge en sorte qu'elles soient mobiles en direction perpendiculaire à leurs voies de roulement et indépendamment l'une de l'autre mais puissent cepen- dant réaliser ensemble en même temps un mouvement parallèlement à leurs voies de roulement.
Dans ce but, l'organe porteur commun est relié à la membrure du véhicule par une barre de guidage ou un parrallélogramme de barres de gui- dage, la ou les barres de guidage ne pouvant alors réaliser que des mouve- ments d'oscillation en direction verticale mais étant rigides dans une direc- tion perpendiculaire à cette direction. En outre, suivant l'invention, la suspension des roues de guidage se fait par des barres de torsion qui sont logées dans l'organe porteur des roues de guidage, parallèlement l'une à l'autre.
Les premières extrémités des barres de torsion sont montées fixes dans l'organe porteur, avantageusement de manière à permettre un réglage an- gulaire, tandis que les autres extrémités dépassent à l'extérieur de l'organe porteur, en haut, respectivement en bas, et sont reliées à des bras de mani- velle aux boutons desquels les roues de guidage sont montées en l'air. A ces bras de manivelle se trouvent en outre en position angulaire nécessaire, des articulations de raccordement pour les barres de torsion, respectivement les guidages de stabilisateurs.
Enfin, suivant cette construction, la suspension de la roue por- teuse, respectivement des roues porteuses se fait par l'intermédiaire de bar- res de torsion qui sont adaptées parallèlement à l'axe longitudinal du véhi- cule, à la caisse du véhicule, et qui chaque fois s'attachent à la monture des roues par un bras de manivelle et un organe de suspension. Tous les or- ganes élastiques se trouvent donc du côté des roues devant la membrure du
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véhicule, en sorte qu'ils sont facilement accessibles et réglables.
Pour l'attache des roues de guidage latérales à la monture des roues porteuses, il ne faut plus, pour l'emploi, suivant l'invention, d'un organe porteur pour les roues porteuses, qu'un seul organe de suspension, puisque tous les couples de torsion qui se présentent sont repris par l'organe porteur et par le parallélogramme des barres de guidage qui servent à son appui, et repor- tés sur la membrure du véhicule.
De manière analogue à ce qui a été décrit jusqu'à présent, le train de roues suivant la figure 9 consiste en une roue porteuse respectivement en un jeu de roues porteuses 12, et chaque fois en une roue latérale 21 et 32, qui sont articulées par une tige de suspension 19 à la monture des roues porteuses ou au carter de la transmission 17. Toutes les roues sont portées par la membrure Il du véhicule par l'intermédiaire de balanciers. Pour por- ter les roues latérales 21 et 32 il y a un unique balancier à fourche, 55, qui pivote autour d'un axe horizontal 36, en sorte que le balancier 55 ne peut exécuter que des mouvements verticaux. Pour le guidage il y a un bras de guidage 56 qui a la même longueur que le balancier ,55, à fourche.
Les extrémités antérieures du balancier 55 sont articulées à un organe porteur 57 qui a à peu près la conformation d'un oeuf, par exemple au moyen d'un axe transversal 58 qui est fixé dans les oeilletons de l'organe porteur creux 57. A l'intérieur l'organe porteur possède deux barres de torsion 59, 60 s'étendant parallèlement l'une à l'autre, dont les extrémités 61, 62, avan- tageusement avec l'aide de douilles de serrage coniques 63, 64 ou analogues, peuvent être serrées de manière angulairement réglable, par vissage vers le bas des têtes de vis 65, 66, dans l'organe porteur 57, en sorte que l'on peut régler la-tension préalable des barres de torsion. Pour monter les douilles coniques, il y a des ouvertures 67 dans l'organe porteur 57.
Les extrémités libres des barres de torsion 59, 60 dépassant chaque fois à l'extérieur, du côté supérieur , respectivement inférieur, de l'organe porteur 57, sont gui- dées à leur point de sortie dans des paliers 68, 69 et portent des bras de manivelle montés dessus, 70, 71, avec deux raccordements. L'un des raccor- dements sert chaque fois à recevoir des axes montés en l'air de la roue la- térale supérieure ou inférieure 21, 32 tandis qu'à l'autre raccordement est reliée chaque fois une barre d'assemblage ou de liaison 72, 73 dont l'autre extrémité est reliée aux stabilisateurs.
Ces derniers comprennent deux tubes 74, 75 engagés l'un dans l'au- tre et pouvant tourner l'un par rapport à l'autre, qui sont montés à rotation dans trois paliers 76 sur la membrure 11, le palier du milieu se trouvant au-dessus de l'endroit où les tubes se compénètrent. La barre de liaison inférieure 73 est raccordée par un levier 78 au tube inférieur 74, la supé- rieure 72 est semblablement raccordée au tube supérieur 75. A l'intérieur du tube inférieur 74 est montée fixe, de préférence de manière réglable an- gulairement, une barre de torsion 77 qui traverse le tube supérieur 75, est supportée à rotation sur l'extrémité supérieure de ce tube et porte un le- vier 79 qui, par l'intermédiaire d'une barre de liaison 80 est raccordé au levier 81 du tube stabilisateur supérieur 75 de l'autre coté du véhicule.
De manière analogue, la barre de liaison supérieure 72 est reliée de manière fi- xe, par un levier 78, au tube supérieur 75 du stabilisateur et son extrémité supérieure est également reliée par un levier 81, une barre 80 et un autre levier 79 avec la barre de torsion à l'intérieur des tubes 74, 75 de l'autre côté du véhicule. De cette manière, les mouvements horizontaux des roues la- térales supérieure, respectivement inférieure 21, 32 d'un c8té du véhicule sont reportés élastiquement sur les roues inférieure, respectivement supé- rieure du coté opposé du véhicule et en même temps la barre de torsion asso- ciée à chaque roue latérale agit comme deuxième organe de rappel.
Le systè- me des roues latérales est suspendu par l'intermédiaire d'un bras de manivel- le 82 adapté à la roue latérale supérieure, ledit bras 82 correspondant à
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peu près à la longueur du bras de manivelle inférieur 70, par l'intermédiai- re de la barre 19 à la roue supérieure 12, donc au-dessus de l'axe de la barre de torsiono La barre 19 peut, par exemple, par l'intermédiaire d'un double système élastique dans le carter 83, autoriser de petits changements de longueur. Au carter de la transmission 17, respectivement à la monture des roues porteuses 12 est articulé un bras 87 qui est en relation avec cha- que fois une barre de torsion agencée en se trouvant de chaque côté du vé- hicule.
Cette barre de torsion 84 est tenue à son extrémité antérieure libre dans un palier 85 où elle peut tourner, tandis que son extrémité postérieure est réglable angulairement mais maintenue fixe dans la caisse du véhicule.
Un amortisseur de chocs hydraulique 86 sert comme autre élément absorbant les chocs pour les roues porteuses 12.
La figure 10 montre le châssis de roulement vu par devant. A la boite de la transmission 17 des roues porteuses 12 est suspendue, par la ti- ge de retenue 19, la roue latérale supérieure 21. Par l'intermédiaire des manivelles 70 et 72, qui s'accrochent aux barres de torsion 59 et 60, les roues latérales 21, 32 sont reliées à l'organe porteur 27 qui est retenu de façon mobile de manière à pouvoir tourner verticalement au levier à fourche double 55 autour de l'axe 58 et à la membrure 11 du véhicule dans les pa- liers 90 grâce à la broche 36. La découpure 67 dans l'organe porteur 57 sert à introduire les douilles de serrage 64,63 représentées à la figure 9 pour tenir les barres de torsion 59, 60.
Le support des roues porteuses 12 par les barres de torsion 84 se fait chaque fois par une barre de liaison 92 et un levier coudé 87, par lesquels les mouvements verticaux des roues porteuses sont transformés en mouvements de rotation des barres 84. Pour le reste, les indications de référence se rapportent aux mêmes pièces que repré- sentées à la figure 1 et la numérotation est la même.
La figure 11 montre le train de roues vu par dessus. Les roues porteuses 12 sont montées par les balanciers 14 sur la membrure 11 du véhi- cule, par exemple par le fait que les extrémités 88 du balancier 14 sont re- liées entre elles par un tube dont le milieu est saisi par un palier 89. A la partie supérieure, l'organe porteur 57 est représenté coupé à la¯hauteur de l'axe transversal 58. Les extrémités de fourche antérieures du balancier 55 sont, par l'intermédiaire de l'axe 58, reliées de manière pendulaire à l'organe porteur 57 et les extrémités de fourche postérieures sont tenues par exemple par des broches 36 par des paliers 90 qui sont fixés à la traverse 11.
Entre les extrémités de fourche postérieures passe le tube inférieur 74 du stabilisateur, qui contient la barre de torsion 77, à l'extrémité supé- rieure duquel est monté le levier 79. Le deuxième levier 81 est raccordé au tube supérieur 75 (figure 9) qui, par la barre 80 et un levier 79 est en liaison avec la roue latérale inférieure 32 de l'autre côté du véhicule. La liaison des leviers 79, 81 des deux côtés du véhicule se fait en croix de la manière déjà décrite. Le groupe de roues latérales 21,32 est porté par la tige de suspension 19 qui est raccordée à la monture d'essieu, respective- ment est raccordé à articulation à la boite de transmission 17 du groupe des roues porteuses 12. Le support pour couple de torsion 91 s'accroche au car- ter de la transmission 17 en dessous de l'essieu des roues porteuses.
Pour le reste, les mêmes pièces sont indiquées par les mêmes signes de référence qu'aux figures 9 et 10.
La figure 12 montre en perspective le train de roues. Dans cette représentation, l'amortisseur de chocs 56 a été supprimé pour une meilleure visibilité. Pour le reste, les signes de référence correspondent aux mêmes parties qu'aux figures 9-11, c'est pourquoi la figure 12 est compréhensible sans autres explications.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de formes de réalisa- tion représentées, dont on peut s'écarter du point de vue constructif sui-
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vant les conditions d'exploitation. Les roues latérales peuvent par exem- ple être munies de bandages pneumatiques ou être des roues de fer garnies de caoutchouc. Les assemblages ou liaisons mobiles peuvent en partie être réalisés comme articulations élastiques dans des montures de caoutchouc, avec ou sans moyens amortisseurs supplémentaires ou analogues. Toutes les parties peuvent, au lieu d'être reliées à une membrure du véhicule être fi- xées directement à une plaque de montage ou analogue qu'on peut changer d'une pièce. Il faut, en outre,veiller à une interchangeabilité facile des roues, par exemple au moyen de clavettes.
REVENDICATIONS.
1. Train de roues pour véhicule sur voie monorail, comprenant un ou plusieurs jeux de roues, dont chaque jeu de roues comprend une ou plu- sieurs roues porteuses qui roulent à la surface supérieure d'un corps por- teur en forme de poutre, et chaque fois deux roues latérales y associées, qui s'appliquent aux flancs du corps porteur, caractérisé par la liaison des roues d'un jeu de roues entre elles au moyen de barres d'alignement (19, 33).
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The invention relates to a wheel set for monorail vehicles in which the load wheels and the side wheels are supported in a known manner on the upper surface and on the side surfaces of the carrier body.
Until now, constructions of wheel sets for vehicles on monorail of various kinds have been proposed. These constructions are in principle frame structures in which the saddle, frame or tunnel frames are mostly made up of pivoting frames and in which the carrying wheels and the side wheels are mounted. The car body resiliently rests on these frames.
These known frames carry on their upper face one or more load wheels and on their sides several side wheels. The task of the side wheels is to guide the vehicle on the track and to take up the overturning forces and torques. As the known frames are made as a pivot frame and are therefore shaped as independent frames, on each side of such a frame, at least two side wheels are required. In this way, each of the known frames generally comprises at least six side wheels. This gives for a car which in itself is supported by two chassis, twelve side wheels. By such an embodiment of the wheel set, the unsprung weight of the vehicle is relatively large.
In addition, the rolling resistance of the vehicle increases with the number of wheels and finally the own weight of the vehicle is increased by said chassis constructions. Moreover, the replacement of such frames is long, difficult and generally cannot be carried out without special devices.
Monorail tracks can now be used for a wide variety of applications. For many fields of application, the embodiments mentioned above have been shown to be usable and appropriate.
However, there are also fields of application for monorail tracks in which the aforementioned embodiments are not entirely sufficient to meet the needs of the operation. Such cases arise, for example, when extremely light monorail vehicles, with low dead weight and low rolling resistance, are desired, for example for urban lines.
The task of the invention is to provide for such fields of application of monorail tracks a new kind of wheelset by which the monorail track vehicle obtains the desired favorable characteristics. According to the object of the invention, it is then necessary to reduce as much as possible the number of side wheels and to avoid a frame arrangement such as those which have been described above.
The invention achieves its object essentially by the fact that:
1) on each side of the vehicle there are only four side wheels,
2) the load wheels and the side wheels are connected to each other by bars which keep them in alignment with the track,
3) Alignment keeper bars only transmit pulling and pushing forces,
4) the wheels, in particular the side wheels, are connected to the body of the vehicle by connecting rods, rocking or rocking levers or the like,
5) the carrying and side wheels are provided with regard to the body of the car, with separate elastic suspensions, working independently.
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hanging from each other,
6)
the side wheels for the recovery of overturning forces are connected to each other by stabilizers.
According to the invention, on each side of the wheel set, only two side wheels are required which are connected to each other and to the carrying wheels by alignment bars, which however allow horizontal lateral movement of the wheels independently of the each other and the movement of the load wheels. The wheels themselves are connected directly to the body of the car in the manner of a single-wheel suspension, advantageously by interposing a plate, a frame or the like which supports the wheel set while being permanently connected to the body of the car, respectively to a frame of the vehicle.
The monorail vehicle is advantageously equipped with two wheel sets according to the invention, the wheel sets being mounted at the front end and at the rear end of the monorail vehicle.
The arrangement according to the invention makes it possible, by avoiding frames and by reducing the number of side wheels, to arrive at a relatively reduced total weight with an equally low dead weight. The unsprung masses are extraordinarily reduced and practically. are limited to the wheels themselves and a small number of alignment bars.
As the monorail vehicle according to the invention is no longer suspended on a chassis but on the wheels themselves, better rolling qualities are obtained with suitable spring equipment: on the one hand it is possible to make independent, to a large extent, of the weight of the vehicle, the vertical suspension in relation to the side suspension, the vertical movements being able to be absorbed very smoothly independently of the side suspension, and on the other hand, consequently Independence of the side suspension from the vertical suspension, the side suspension can be mounted in such a way that the side wheels only apply, while driving, with a slight pressure against the body of the vehicle. the track, and only generate few friction losses,
while when passing through a curve or when transverse oscillating movements of the car body appear, they immediately give rise, with the help of the stabilizers, to a strong reaction according to an elastic characteristic which is advantageously quite stiff.
In the following, the invention will be described and explained with the aid of an exemplary embodiment. The exemplary embodiment relates to a wheeled monorail vehicle fitted with rubber tires which roll over a carrier body of approximately rectangular cross section.
To better understand the embodiment, use will be made of FIGS. 1 to 12. These represent: FIG. 1, a top view of the undercarriage; - Figure 2, a front view of the undercarriage; - Figure 3, a side view of the undercarriage; FIG. 4, a representation of the running frame in perspective; - Figure 5, a partial view of the monorail vehicle with the undercarriage seen from the side; - figure 6, the suspension and stabilization of the side wheels, in schematic form; - Figure 7, the same object seen in perspective;
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- Figure 8, the suspension of the side wheels using cross stabilization, in schematic form;
FIGS. 9 to 12, another embodiment of the undercarriage in side view, front view, top view and representation in perspective.
In FIG. 1 and in FIG. 2, the load wheels which are realized as twin wheels and mounted on a transverse axle 13 are designated by 12. They roll on the upper face of the load-bearing body 10 in the form of a beam, and are articulated, for example to a vehicle frame
11, by means of link arms 14 and 15. The vehicle frame 11, in turn, represents a part of the body of the car. To increase the moment of inertia of the load wheel attachment, the guide arms
14 and 15 are connected, so as to resist bending, to an approximately U-shaped body 37 which is preferably box-shaped and at the same time serves as a protective cover for the load wheels.
Advantageously, the carrying member formed in this way is provided with extensions 15 'extending downwards (FIG. 4), to which the suspension 16 of the carrying wheels is hooked, arranged obliquely below the floor of the car and which can also be equipped with a damping device, for example a hydraulic shock absorber. In this way, the load wheels
12 are suspended relative to the end member 11 of the car body, by the guide arms 14, 15 respectively 15 'and the vertical suspension 16, in the vertical direction.
The carrying wheels are driven by a motor 18, a shaft connection 34 and a transmission 17, to the axle 13 which turns the carrying wheels 12. In the embodiment shown, a motor has not been shown. 18 on one side of the vehicle. Such a control can however be provided on both sides of the vehicle.
Figures 2 and 3 show from the front and from the side the suspension of the side wheels 21 and 32, the axles or axles of which are suspended by the alignment bars 19 and 33 from the axle 13 and therefore from the carrying wheels 12. The assembly of the axles to the alignment bars 19, respectively 33, is effected by stirrups 35 in the central part 23, 23 'of which the ends of the axles end.
As far as hitherto visible, the side wheels 21 and 32 are movably suspended from the alignment bars 19 and 33.
The alignment bars 19 and 33 are made and mounted in such a way that they can only transmit tensile forces and thrusts.
If other forces act on the side wheels 21 and 32, these wheels can deflect sideways without being impeded by the alignment bars.
This possible lateral deviation is made possible by the construction as follows: The middle parts 23, 23 'of the stirrups 35 are provided with transverse bores which serve to fix the stirrups to the front ends 22 as forks, of the rockers 20, respectively 31. The upper side wheel 21 is held on both sides by such a balance 20, while the lower side wheel 32, the stress of which is lower than that of the upper wheel 21, is mounted in a flywheel manner on a single balance 31.
The rear ends of the balancers 22 are also forked or shaped only with a single arm and this arm, respectively these arms 24 can pivot about pivots 36 which protrude from a pin 25 mounted vertically, which is permanently fixed but in such a manner. to be able to turn, to the frame 11 of the vehicle by means of the bearing 26.
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Figure 4 shows the arrangement of the parts shown, in perspective view, the frame 11 having been partially removed for better visibility.
The rockers 20, 31 can therefore, according to the construction described, pivot both horizontally around the axis 25 and vertically around the pivots 36. A vertical pivoting of the rockers 20, 31 takes place during vertical oscillations of the body of the car, the side wheels 21, 32 articulated to the carrying wheels 12 by means of the alignment bars 19, 33 causing a vertical pivoting of the rockers 20, 31 around the pivots 36. These vertical oscillating movements are taken up by the load-bearing suspension 16 already described. A horizontal pivoting of the rockers 20, 31 around the axes 25 takes place during a horizontal load of the side wheels, regardless of whether this load comes from bends in the track, unevenness of the track or external forces acting on the vehicle.
The suspension of the side wheels, for a horizontal pivoting of the balances 20, 31 around the axes 25 appears in Figure 1. The lateral pivot 36 of the axis 25 acts by a connecting rod 27 on the suspension 28, in addition it is connected by the latter, by means of a lever 29, to an additional torsion bar suspension system 30 respectively 30 '. The suspension 28 is permanently connected, by the spring pot to the frame 11 of the vehicle, so that all the lateral movements of the lateral wheels 21, 32 are transmitted by the rockers 20, 31 to the suspension 28 and are there again. taken.
Figure 5 shows the arrangement of the undercarriage in the car, partially removing the side wall. The body of the car is extended forwards above the frame 11 which carries the running frame. On the side of the wheel box, which covers the load wheels, seating positions 48 are provided, the backs of which 49 are applied against the wheel box, respectively formed by the latter. The floor of the car is designated by 50. The traction and shock device 51, for example an automatic coupling with a central buffer, is attached to the frame 11 above a body 52 in the form of an inverted U. and supports 53, which extend parallel to the carrier body 10.
The principle of the suspension of the side wheels is shown schematically in Figure 6. The lateral movements of the wheels 21, 32 are transmitted by the rods 27 to a kind of piston 38 in the spring pots 28, against which the springs are applied. 40. To the pistons 38 are connected piston rods 39 which hook to the levers 29. These levers in turn hook to the torsion suspension, which comprises a bar-shaped portion 46 and a shaped portion. tubular 30. In the tubular part 30 is slid so as not to be able to turn the bar-shaped part 46, and the two parts rest in bearings 41 of the vehicle body.
In normal operation, in straight alignment, the piston-shaped portion 38 rests against a stopper 420 The spring 40 has in this position a certain initial tension, which is preferably adjustable. The widened end 43 of the bar 27 rests against the other face of the piston part 38 against the force of a second weak contact spring 44 which simply has the role of maintaining contact between the piston. wheel and the carrier body 10. With the pressure of this spring 44, the side wheel is always pressed against the carrier body; it is chosen in such a way that thanks to it the inevitable small irregularities in the track are compensated. When greater lateral forces appear, for example when crossing a curve, the main spring 40 comes into action.
If the two wheels on one side of the vehicle are subjected to the same lateral force, the springs 40 move in the same way and the bar suspension of% or-
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sion 30.46 with them, without becoming active. If, on the other hand, there is an overturning torque, for example for a rolling or transverse movement of the vehicle, caused for example by entering a curve, or the like, the torsion stabilizer comes into play and generates dre a return torque until the pressure of the wheels on each side is again distributed evenly.
In Figure 7, there is shown on a larger scale a system of springs on one side of the vehicle where the reports of the components are easily seen. The same parts are designated here by the same reference indications as in FIG. 6. The parts 27 and 39 are however provided with an additional lower guide.
The stabilizing action of the torsion bar suspension can be further improved when the wheels on both sides of the vehicle are cross-linked by the torsion bars as shown in Figure 8, schematically. The torsion bar 46 on one side of the vehicle is coupled by a draw rod 47 to the hollow torsion bar 30 on the other side of the vehicle, and likewise, the torsion bar 46 on the other side is coupled. by a second draw rod 45 to the hollow twist bar 30 on the first side. To any transverse tilting movement of the vehicle, the wheels interconnected by the torsion suspension oppose a return torque composed of the elastic force of the springs 40 and the torsion force of the torsion bars 46.
But also, in the event of a force acting on one side uniformly on the two wheels on one side of the vehicle, for example when the vehicle comes to a stop in a sharply raised curve, the torsion bars act as an elastic reaction. additional to the main springs 40.
Another possible embodiment of the wheel set according to the invention is shown in Figures 9 to 12. By this construction, the number of articulation points must be reduced and the accommodation of the suspension elements must be facilitated. This is done in the first place by the use of a supporting member in the form of a housing, to which are fixed in an oscillating manner, on either side of the vehicle, the two guide wheels so that they are movable in a direction perpendicular to their tracks and independently of one another, but can nevertheless simultaneously carry out a movement parallel to their tracks.
For this purpose, the common carrier member is connected to the frame of the vehicle by a guide bar or a parallelogram of guide bars, the guide bar (s) then only being able to perform oscillating movements in vertical direction but being rigid in a direction perpendicular to that direction. In addition, according to the invention, the suspension of the guide wheels is effected by torsion bars which are housed in the carrier member of the guide wheels, parallel to one another.
The first ends of the torsion bars are mounted fixed in the carrier member, advantageously so as to allow angular adjustment, while the other ends protrude outside the carrier member, at the top, respectively at the bottom, and are connected to crank arms on whose knobs the guide wheels are mounted in the air. At these crank arms are also located in the necessary angular position, connecting joints for the torsion bars, respectively the stabilizer guides.
Finally, according to this construction, the suspension of the carrying wheel, respectively of the carrying wheels, is effected by means of torsion bars which are adapted parallel to the longitudinal axis of the vehicle, to the body of the vehicle. , and which each time are attached to the frame of the wheels by a crank arm and a suspension member. All the elastic members are therefore located on the side of the wheels in front of the frame of the
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vehicle, so that they are easily accessible and adjustable.
For the attachment of the lateral guide wheels to the mounting of the carrying wheels, for the use, according to the invention, of a carrying member for the carrying wheels, only one suspension member is required, since all the torsional torques which occur are taken up by the supporting member and by the parallelogram of the guide bars which serve to support it, and transferred to the frame of the vehicle.
In a manner analogous to what has been described so far, the set of wheels according to FIG. 9 consists of a carrying wheel respectively of a set of carrying wheels 12, and each time of a side wheel 21 and 32, which are articulated by a suspension rod 19 to the mounting of the carrying wheels or to the transmission casing 17. All the wheels are carried by the frame II of the vehicle by means of rockers. To support the side wheels 21 and 32 there is a single forked balance, 55, which pivots about a horizontal axis 36, so that the balance 55 can only perform vertical movements. For the guidance there is a guide arm 56 which has the same length as the balance, 55, with fork.
The front ends of the balance 55 are articulated to a carrier member 57 which has approximately the shape of an egg, for example by means of a transverse axis 58 which is fixed in the eyelets of the hollow carrier member 57. A inside the carrier member has two torsion bars 59, 60 extending parallel to each other, the ends 61, 62 of which, advantageously with the aid of conical clamping sleeves 63, 64 or analogues, can be tightened in an angularly adjustable manner, by screwing down the screw heads 65, 66, into the carrier member 57, so that the pre-tension of the torsion bars can be adjusted. For mounting the taper bushes there are openings 67 in the carrier 57.
The free ends of the torsion bars 59, 60 protruding each time outside, from the upper side, respectively the lower side, of the carrier member 57, are guided at their point of exit in bearings 68, 69 and carry crank arms mounted on it, 70, 71, with two connections. One of the connections is used each time to receive axles mounted in the air of the upper or lower side wheel 21, 32 while at the other connection is connected each time an assembly bar or link 72, 73, the other end of which is connected to the stabilizers.
The latter comprise two tubes 74, 75 engaged one in the other and able to turn with respect to one another, which are mounted for rotation in three bearings 76 on the frame 11, the middle bearing being lying above where the tubes intersect. The lower link bar 73 is connected by a lever 78 to the lower tube 74, the upper 72 is similarly connected to the upper tube 75. Inside the lower tube 74 is mounted fixed, preferably in an angularly adjustable manner. , a torsion bar 77 which passes through the upper tube 75, is rotatably supported on the upper end of this tube and carries a lever 79 which, by means of a link bar 80 is connected to the lever 81 the upper stabilizer tube 75 on the other side of the vehicle.
Similarly, the upper link bar 72 is fixedly connected, by a lever 78, to the upper tube 75 of the stabilizer and its upper end is also connected by a lever 81, a bar 80 and another lever 79 with the torsion bar inside the tubes 74, 75 on the other side of the vehicle. In this way, the horizontal movements of the upper side wheels, respectively lower 21, 32 on one side of the vehicle are resiliently transferred to the lower wheels, respectively upper on the opposite side of the vehicle and at the same time the torsion bar. associated with each side wheel acts as a second return member.
The side wheel system is suspended by means of a crank arm 82 adapted to the upper side wheel, said arm 82 corresponding to
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approximately the length of the lower crank arm 70, through bar 19 to upper wheel 12, so above the axis of the torsion bar o Bar 19 can, for example, by by means of a double elastic system in the housing 83, allow small changes in length. To the housing of the transmission 17, respectively to the mounting of the carrying wheels 12, is articulated an arm 87 which is in relation each time with a torsion bar arranged to be located on each side of the vehicle.
This torsion bar 84 is held at its free front end in a bearing 85 where it can rotate, while its rear end is angularly adjustable but kept fixed in the vehicle body.
A hydraulic shock absorber 86 serves as a further shock absorbing element for the load wheels 12.
Figure 10 shows the undercarriage seen from the front. From the gearbox 17 of the load wheels 12 is suspended, by the retaining rod 19, the upper lateral wheel 21. By means of the cranks 70 and 72, which hook onto the torsion bars 59 and 60. , the side wheels 21, 32 are connected to the carrier member 27 which is movably retained so as to be able to rotate vertically to the double fork lever 55 around the axis 58 and to the frame 11 of the vehicle in the skids. bind 90 through the pin 36. The cutout 67 in the carrier member 57 is used to introduce the clamping sleeves 64,63 shown in Figure 9 to hold the torsion bars 59, 60.
The support of the carrying wheels 12 by the torsion bars 84 is done each time by a connecting bar 92 and an angled lever 87, by which the vertical movements of the carrying wheels are transformed into rotational movements of the bars 84. For the rest, the reference indications relate to the same parts as shown in figure 1 and the numbering is the same.
Figure 11 shows the undercarriage seen from above. The carrying wheels 12 are mounted by the rockers 14 on the frame 11 of the vehicle, for example by the fact that the ends 88 of the rocker 14 are connected together by a tube, the middle of which is gripped by a bearing 89. At the top, the carrier member 57 is shown cut off at the height of the transverse axis 58. The front fork ends of the balance 55 are, via the axis 58, connected in a pendulum manner to the beam. 'carrier 57 and the rear fork ends are held for example by pins 36 by bearings 90 which are fixed to the cross member 11.
Between the rear fork ends passes the lower stabilizer tube 74, which contains the torsion bar 77, at the upper end of which the lever 79 is mounted. The second lever 81 is connected to the upper tube 75 (figure 9). which, by the bar 80 and a lever 79 is connected with the lower side wheel 32 on the other side of the vehicle. The connection of the levers 79, 81 on both sides of the vehicle is made in the form of a cross in the manner already described. The side wheel group 21, 32 is carried by the suspension rod 19 which is connected to the axle mount, respectively is hingedly connected to the gearbox 17 of the load wheel group 12. The torque support of torsion 91 hooks to the transmission housing 17 below the axle of the load wheels.
For the rest, the same parts are indicated by the same reference signs as in Figures 9 and 10.
FIG. 12 shows the set of wheels in perspective. In this representation, the shock absorber 56 has been omitted for better visibility. Otherwise, the reference signs correspond to the same parts as in Figures 9-11, which is why Figure 12 is understandable without further explanation.
The invention is not limited to the examples of embodiments shown, which can be deviated from the following constructive point of view.
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before operating conditions. The side wheels can, for example, be fitted with pneumatic tires or be iron wheels lined with rubber. The movable assemblies or links may in part be made as elastic joints in rubber mounts, with or without additional damping means or the like. All parts may, instead of being connected to a member of the vehicle, be attached directly to a mounting plate or the like which can be changed from one part. It is also necessary to ensure easy interchangeability of the wheels, for example by means of keys.
CLAIMS.
1. A wheel set for a monorail track vehicle, comprising one or more sets of wheels, each set of wheels comprising one or more load wheels which roll on the upper surface of a beam-shaped supporting body, and each time two associated side wheels, which are applied to the sides of the carrier body, characterized by the connection of the wheels of a set of wheels to each other by means of alignment bars (19, 33).