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La présente invention a pour objet des perfectionnements apportés aux bogies à traverse danseuse pour wagons et voitures de chemins de fer et tram- ways.
Les ossatures de bogie à traverse danseuse communément désignés sous le vocable : bogies "DIAMOND" ou dérivés de ce type, ont été réalisées depuis de nombreuses années, en acier moulé, fers plats ou en tôle, mais toutes suivant un principe de construction commun, résumé ci-après et représenté aux figures 1 et 2 du dessin annexé :
La traverse danseuse 1 (fig. 1) coulisse verticalement dans le loge- ment 2 qui lui est réservé dans chacun des longerons. La liaison longeron-traver- se transversalement à l'axe de la voie, est assurée par des glissières 3 et 4.
Entre les parties extrêmes de la traverse et la partie inférieure des logements 2, un élément élastique, constitué par des ressorts 5 assure la suspension de la traverse.
Cette disposition présente plusieurs inconvénients en raison du jeu que l'on est obligé de prévoir dans les glissières 3 et 4, d'une part, pour per- mettre le montage du bogie, et, d'autre part, pour permettre un débattement nor- mal des essieux et longerons qui doivent suivre les dénivellations de la voie.
Le jeu primitivement prévu s'accentue par l'usure des glissières-guides.
Les inconvénients qui résultent de la disposition actuelle sont les suivants :
L'équerrage du bogie, c'est-à-dire la perpendicularité entre les es- sieux et la traverse danseuse, d'une part, et Les longerons, d'autre part, sur le plan horizontal n'est pas assuré de façon parfaite. Sous l'action de la voie, l'ossature du bogie se met en parallélogramme dans la limite permise par les jeux des glissières, ce qui entraîne une position défectueuse-des fusées d'essieu par rapport aux boites et, par suite, une usure anormale des coussinets ou rou- lements.
Le manque d'équerrage peut produire, en outre, une usure rapide des boudins des bandages des roues.
Les dispositions proposées par l'invention ont pour objet d'intro- duire dans la liaison longerons-traverse danseuse de nouveaux éléments assurant : a) le maintien élastique du parallélisme des deux longerons, b) l'équerrage correct entre la traverse danseuse et les longerons de bogies, c) le rappel automatique à la position d'équerre des longerons et de, la traverse dans le cas où un déséquerrage se serait produit par un choc impor- tant provenant de la voie, d) l'amortissement de la suspension proportionnellement à la charge supportée par les bogies.
L'invention vise, en outre, un mode de liaison simple et efficace entre les longerons et les boites d'essieux, cette liaison étant pratiquement exempte d'usinage permettant les débattements indispensables des essieux et un démontage extrêmement rapide de ceux-ci par simple soulèvement des longerons ou descente des essieux vers le bas.
Ce mode de liaison consiste à donner aux extrémités des longerons la forme de crochets entourant partiellement les boîtes d'essieux sur lesquelles elles viennent reposer chacune au moyen de deux appuis et à munir chacune des boîtes d'essieux de deux oreilles destinées à recevoir lesdits appuis, ces oreilles présentant sur leur face supérieure en contact avec les appuis, une sur- face cylindrique de manière à permettre l'inclinaison dans un plan vertical de l'essieu par rapport aux longerons.
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L'invention sera maintenant décrite d'après des formes de réalisation représentées à titre d'exemple au dessin annexé dans lequel:
La figure 3 est une vue en élévation d'un bogie;
La figure 4 est une vue en plan avec coupe partielle ;
La figure 5 une coupe transversale de ce même bogie;
La figure 6 est une vue latérale de l'assemblage longeron-essieu se- lon l'invention;
La figure 7 est une coupe suivant A-A de la fig. 6 ;
La figure 8 est une vue perspective du bout du longeron;
La figure 9 est une vue perspective de la boite d'essieu.
En se reportant aux figures 3 à 5 on voit que les longerons laté- raux 6 supportés par les quatre boites d'essieu 7, portent, par l'intermédiaire des ressorts 8, la traverse danseuse 9 qui est munie en son milieu d'une crapau- dine 10 et à ses extrémités de lisoirs 11.
Le pivot 12 transmet la charge du wagon à la crapaudine 10, les pla- ques de glissement du châssis 13, en contact avec les lisoirs 11, assurent l'é- quilibre de la caisse.
Des bielles longitudinales 14, articulées à leurs extrémités, main- tiennent la traverse danseuse 9 au milieu des longerons, et transmettent les ef- forts de freinage, ainsi que toutes les réactions longitudinales provenant de la voie, directement à la traverse danseuse et aux châssis de caisse, sans aucune fatique pour les ressorts.
A chaque extrémité, la traverse 9 porte des joues de guidage inté- rieures verticales 15, en contact avec des surfaces planes 16 solidaires des longerons 6, et des joues de guidage extérieures 17, légèrement inclinées, en contact avec des poussoirs mobiles 18, placés entre les ailes des longerons, poussoirs serrés contre les joues 17 par des ressorts 19 qui prennent appui sur les âmes des longerons 6.
L'examen des figures 3, 4 et 5 permet de constater que l'équerrage du bogie et le parallélisme des longerons sont assurés automatiquement par le serrage, par les ressorts 19, des surfaces planes 16 solidaires des longerons contre les joues 15 de la traverse danseuse 9.
On voit, en outre, que la liaison entre longerons et traverse dan- seuse, réalisée de cette façon, constitue un assemblage élastique qui permet aux roues de suivre les inégalités de la voie sans fatiguer les différents éléments formant ossature de bogie.
Les surfaces verticales intérieures 15 et 16, et les surfaces incli- nées extérieures 17 et 18, constituent des amortisseurs à friction, destinés à contrôler les mouvements des ressorts de'suspension.
L'effort d'amortissement obtenu par les dispositions adoptées est proportionnel à la charge supportée par les ressorts 8. Lorsque le wagon est vi- de, les ressorts 8 sont détendus et la traverse 9 est soulevée. Dans cette posi- tion, l'amortissement est relativement faible puisque la traverse 9, en se soule- vant, a permis aux ressorts d'amortissement 19 de se détendre également, grâce aux plans inclinés 17 et 18. Quand on charge le wagon, les ressorts de suspension 8 sont comprimés, la traverse descend et comprime les ressorts 19 en agissant sur les poussoirs mobiles 18. L'effort de friction entre les surfaces 15-16 et 17-18 est, de ce fait, augmenté, c'est-à-dire adapté à la charge supportée par les res- sorts de suspension 8.
Les surfaces frottantes 15-16 et 17-18 peuvent être placées telles que représentées sur la figure 5, faces verticales à l'intérieur des longerons,
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faces inclinées, poussoirs mobiles et ressorts à l'extérieur des longerons ; bien faces verticales à l'extérieur et faces inclinées, poussoirs mobiles et ressorts à l'intérieur. Par l'une ou l'autre des deux dispositions, on obtient le même résultat.
Les surfaces de contact peuvent être garnies de plaques en acier au manganèse pratiquement inusables, ou de toute autre matière convenable.
Comme il a été indiqué précédemment, l'invention porte, en outre, sur un mode de liaison perfectionné entre longeron et boite d'essieu pour bogie à traverse danseuse.
En se reportant au dessin, notamment à la figure 6, on voit que cha- que extrémité de longeron 21 formé d'une âme et de deux ailes, est constituée à la façon d'un crochet 22, dont l'aile intérieure 23 se termine par une partie cylindrique 24 et se raccorde tangentiellement par une partie droite 25 à l'aile inférieure du longeron.
Cette disposition importante a pour but d'éviter dans l'ensemble de l'aile inférieure du crochet toute discontinuité et toute variation brusque de section susceptibles d'entraîner à l'usage des fissures dans une zone travaillant fortement en traction.
L'extrémité de la partie cylindrique 24 de l'aile intérieure porte sur le plan diamétral horizontal un prolongement d'appui rectangulaire 26 desti- né à s'appuyer sur une oreille de la boîte, ainsi qu'il sera décrit ultérieure- ment. Une pièce 27 soudée sur l'aile intérieure en un point diamétralement oppo- sé à la première est destinée à former le deuxième appui. Ces pièces d'appui 26, 27 sont, comme on le voit à la figure 7, munies de part et d'autre de pattes 33, 34 se prolongeant vers le bas de manière à former un guidage latéral.
La boîte d'essieu correspondante 28 représentée plus clairement à la figure 9, d'un type à coussinet ou à rouleaux mais de forme extérieure cy- lindrique, comporte venues de fonderie, horizontalement et diamétralement oppo- sées, deux oreilles 29 et 30 dont les faces supérieures 31, 32 ont une forme de segments cylindriques à axe perpendiculaire à celui de la boite.
Ces oreilles convenablement nervurées à leur .partie inférieure sont destinées à recevoir la charge par les appuis 27 et 27 du longeron. On remarque- ra qu'entre la partie cylindrique de la boite située au-dessus des oreilles et l'aile cylindrique inférieure du crochet de longerons, un jeu important doit être prévu pour éviter tout contact entre ces deux surfaces lors des débatte- ments de l'essieu dans le plan vertical.
La liaison transversale entre le longeron et la boite est assurée par les pattes 33 et 34 des appuis 27 et 28 situés de part et d'autre de chaque oreille dans le sens de l'axe de l'essieu avec un jeu d'environ 5 mm par rapport aux oreilles de la boîte.
On remarquera également que l'extérieur de la boîte, ses oreilles et les appuis 26 et 27 ne comportent aucun usinage, un simple meulage de réglage pouvant éventuellement être nécessaire pour les pièces d'appui 26 et 27.
Naturellement, ces dernières assurent également le positionnement de l'essieu dans le sens longitudinal.
On conçoit aisément, tant par la précédente description que par les figures, la simplicité de la liaison selon l'invention entre longeron et essieu; cette liaison assure une répartition parfaite de la charge sur les deux oreilles de la boîte, permet un débattement très libre de l'essieu dans un plan vertical pour suivre les inégalités de la voie, la surface cylindrique des oreilles per- mettant l'oscillation du longeron par rapport à la boîte, autorise un démontage de l'essieu extrêmement facile sans toucher à l'assemblage de la carcasse de bo- gie, soit en soulevant les deux longerons par des vérins d'une hauteur égale au
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rayon de la boite, soit après calage des longerons en descendant l'essieu dans une fosse par les dispositifs couramment utilisés à cet effet.
REVENDICATIONS.
1.- Perfectionnements aux bogies à traverse danseuse avec ressorts verticaux entre les longerons des bogies et la traverse danseuse consistant à prévoir, en outre, un dispositif élastique d'appui latéral entre les longerons du bogie et la traverse danseuse, ce qui permet d'assurer de façon constante un équerrage correct du bogie.
2.- Bogie à traverse danseuse selon l, dans lequel le dispositif d'appui latéral exerce son effort sur la traverse danseuse par l'intermédiaire de glissières inclinées solidaires de cette dernière, de sorte que l'effort exer- cé par ce dispositif est variable suivant la charge supportée par le bogie.
3.- Bogie à traverse danseuse selon 1 dans lequel il est prévu entre la traverse danseuse et les bogies des bielles longitudinales articulées à leurs extrémités destinées à maintenir la traverse danseuse au milieu de longerons.
4. - Forme de réalisation de bogie à traverse danseuse selon 1 dans laquelle la traverse danseuse est munie à chaque extrémité de deux plaques glis- sières encadrant le longeron de bogie correspondant, l'une de ces plaques étant verticale et coopérant avec une plaque guide fixée au longeron, l'autre plaque étant inclinée et s'appuyant sur un poussoir coulissant horizontalement, ce der- nier s'appuyant sur un ressort horizontal prenant appui contre l'âme du longeron.
5.- Bogie à traverse danseuse dans lequel il est prévu une liaison entre longerons et boîte d'essieux consistant à conformer les extrémités des longerons en forme de crochets, à munir l'aile intérieure de ces crochets de pièces d'appui et à faire comporter aux boîtes d'essieux de forme cylindrique des oreilles sur lesquelles viennent reposer les pièces d'appui.
6.- Bogie selon 5 dans lequel les oreilles des boîtes d'essieux pré- sentent une face supérieure de portée cylindrique.
7.- Bogie selon 5 dans lequel les pièces d'appui présentent des pat- tes de prolongement dirigées vers le bas à leurs extrémités latérales pour ser- vir de guidage latéral aux oreilles.
8.- Bogie selon 5 dans lequel un jeu important est prévu entre cha- que boite et l'aile intérieure au crochet de longeron correspondant.
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The present invention relates to improvements made to bogies with dancer cross members for wagons and coaches of railways and tramways.
The bogie frames with dancer cross members commonly referred to as: "DIAMOND" bogies or derivatives of this type, have been produced for many years, in cast steel, flat irons or in sheet metal, but all according to a common construction principle, summarized below and shown in Figures 1 and 2 of the accompanying drawing:
The dancer cross member 1 (fig. 1) slides vertically in the housing 2 which is reserved for it in each of the side members. The spar-beam connection transversely to the axis of the track is provided by slides 3 and 4.
Between the end parts of the cross member and the lower part of the housings 2, an elastic element, consisting of springs 5, ensures the suspension of the cross member.
This arrangement has several drawbacks due to the clearance that one is obliged to provide in the slides 3 and 4, on the one hand, to allow the bogie to be fitted, and, on the other hand, to allow normal clearance. - bad axles and side members which must follow the unevenness of the track.
The play originally planned is accentuated by the wear of the guide rails.
The disadvantages resulting from the current arrangement are as follows:
The squaring of the bogie, that is to say the perpendicularity between the gaskets and the dancer cross member, on the one hand, and the spars, on the other hand, on the horizontal plane is not ensured in a perfect. Under the action of the track, the bogie frame becomes parallelogram within the limit allowed by the clearance of the slideways, which leads to a defective position of the axle knuckles in relation to the boxes and, as a result, wear abnormal bearings or bearings.
The lack of squareness can also cause rapid wear of the tire flanges of the wheels.
The object of the arrangements proposed by the invention is to introduce new elements into the spar-cross member connection ensuring: a) the elastic maintenance of the parallelism of the two spars, b) the correct squareness between the cross member and the bogie side members, c) automatic return to the square position of the side members and the cross member in the event that a loosening has occurred due to a major impact from the track, d) the suspension damping in proportion to the load supported by the bogies.
The invention also aims at a simple and efficient mode of connection between the side members and the axle boxes, this connection being practically free of machining allowing the essential deflections of the axles and an extremely rapid dismantling of the latter by simple lifting of the side members or lowering of the axles downwards.
This method of connection consists in giving the ends of the side members the shape of hooks partially surrounding the axle boxes on which they each rest by means of two supports and in providing each of the axle boxes with two lugs intended to receive said supports. , these lugs having on their upper face in contact with the supports, a cylindrical surface so as to allow the inclination in a vertical plane of the axle relative to the side members.
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The invention will now be described from embodiments shown by way of example in the accompanying drawing in which:
Figure 3 is an elevational view of a bogie;
Figure 4 is a plan view partially sectioned;
FIG. 5 a cross section of the same bogie;
Figure 6 is a side view of the spar-axle assembly according to the invention;
FIG. 7 is a section taken along A-A of FIG. 6;
FIG. 8 is a perspective view of the end of the spar;
Figure 9 is a perspective view of the axle box.
Referring to Figures 3 to 5, it can be seen that the side members 6 supported by the four axle boxes 7 carry, by means of the springs 8, the dancer cross member 9 which is provided in its middle with a crapaudine 10 and its edges 11.
The pivot 12 transmits the load of the wagon to the slider 10, the sliding plates of the frame 13, in contact with the reading edges 11, ensure the balance of the body.
Longitudinal connecting rods 14, articulated at their ends, hold the dancer cross member 9 in the middle of the side members, and transmit the braking forces, as well as all the longitudinal reactions coming from the track, directly to the dancer cross member and to the chassis box, without any fatigue for the springs.
At each end, the cross member 9 carries vertical internal guide cheeks 15, in contact with flat surfaces 16 integral with the side members 6, and external guide cheeks 17, slightly inclined, in contact with movable pushers 18, placed between the wings of the side members, pushers clamped against the cheeks 17 by springs 19 which bear on the webs of the side members 6.
Examination of Figures 3, 4 and 5 shows that the squareness of the bogie and the parallelism of the side members are automatically ensured by the tightening, by the springs 19, of the flat surfaces 16 integral with the side members against the cheeks 15 of the cross member. dancer 9.
It can also be seen that the connection between side members and cross member, produced in this way, constitutes an elastic assembly which allows the wheels to follow the unevenness of the track without tiring the various elements forming the bogie frame.
The interior vertical surfaces 15 and 16, and the exterior inclined surfaces 17 and 18, constitute friction dampers, intended to control the movements of the suspension springs.
The damping force obtained by the measures adopted is proportional to the load supported by the springs 8. When the wagon is empty, the springs 8 are relaxed and the cross member 9 is raised. In this position, the damping is relatively low since the cross member 9, when lifting, has allowed the damping springs 19 to also relax, thanks to the inclined planes 17 and 18. When loading the wagon, the suspension springs 8 are compressed, the crossbar descends and compresses the springs 19 by acting on the movable pushrods 18. The friction force between the surfaces 15-16 and 17-18 is, therefore, increased, it is that is, adapted to the load supported by the suspension springs 8.
The rubbing surfaces 15-16 and 17-18 can be placed as shown in Figure 5, vertical faces inside the side members,
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inclined faces, movable pushers and springs on the outside of the side members; well vertical faces on the outside and inclined faces, movable pushers and springs on the inside. By one or the other of the two arrangements, one obtains the same result.
The contact surfaces may be lined with substantially wear-resistant manganese steel plates, or any other suitable material.
As indicated above, the invention also relates to an improved mode of connection between the side member and the axle box for a bogie with a dancer cross member.
Referring to the drawing, in particular to FIG. 6, it can be seen that each end of the spar 21 formed of a web and two wings is formed in the manner of a hook 22, of which the inner wing 23 is formed. ends with a cylindrical part 24 and is connected tangentially by a straight part 25 to the lower flange of the spar.
The purpose of this important arrangement is to avoid, in the whole of the lower wing of the hook, any discontinuity and any abrupt variation in section liable to cause cracks in use in a zone working strongly in tension.
The end of the cylindrical part 24 of the inner wing bears on the horizontal diametral plane a rectangular bearing extension 26 intended to rest on an ear of the box, as will be described later. A part 27 welded to the inner wing at a point diametrically opposite to the first is intended to form the second support. These support pieces 26, 27 are, as can be seen in FIG. 7, provided on either side with tabs 33, 34 extending downwards so as to form a lateral guide.
The corresponding axle box 28 shown more clearly in FIG. 9, of a bearing or roller type but of cylindrical exterior shape, comprises castings, horizontally and diametrically opposed, two lugs 29 and 30 of which the upper faces 31, 32 have the shape of cylindrical segments with an axis perpendicular to that of the box.
These ears suitably ribbed at their lower part are intended to receive the load by the supports 27 and 27 of the spar. It will be noted that between the cylindrical part of the box located above the ears and the lower cylindrical wing of the side member hook, a large clearance must be provided to avoid any contact between these two surfaces during the movements of the axle in the vertical plane.
The transverse connection between the side member and the box is ensured by the legs 33 and 34 of the supports 27 and 28 located on either side of each lug in the direction of the axis of the axle with a clearance of approximately 5 mm from the ears of the box.
It will also be noted that the outside of the box, its ears and the supports 26 and 27 do not include any machining, a simple adjustment grinding which may possibly be necessary for the support pieces 26 and 27.
Naturally, these also ensure the positioning of the axle in the longitudinal direction.
It is easy to see, both from the preceding description and from the figures, the simplicity of the connection according to the invention between side member and axle; this connection ensures a perfect distribution of the load on the two ears of the box, allows a very free movement of the axle in a vertical plane to follow the unevenness of the track, the cylindrical surface of the ears allowing the oscillation of the spar in relation to the box, allows an extremely easy dismantling of the axle without touching the assembly of the box frame, either by lifting the two spars by jacks of a height equal to the
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radius of the box, or after wedging the side members by lowering the axle into a pit by the devices commonly used for this purpose.
CLAIMS.
1.- Improvements to bogies with dancer cross member with vertical springs between the bogie side members and the dancer cross member consisting in providing, in addition, an elastic lateral support device between the bogie side members and the dancer cross member, which allows to ensure constant correct squaring of the bogie.
2.- Bogie with dancer cross member according to l, in which the lateral support device exerts its force on the dancer cross member by means of inclined slides integral with the latter, so that the force exerted by this device is variable according to the load supported by the bogie.
3.- Bogie with dancer cross member according to 1 in which there are provided between the dancer cross member and the bogies longitudinal connecting rods articulated at their ends intended to maintain the dancer cross member in the middle of the side members.
4. - Embodiment of a bogie with dancer cross member according to 1 in which the dancer cross member is provided at each end with two slide plates framing the corresponding bogie spar, one of these plates being vertical and cooperating with a guide plate fixed to the spar, the other plate being inclined and resting on a horizontally sliding pusher, the latter resting on a horizontal spring resting against the web of the spar.
5.- Bogie with dancer cross member in which there is provided a connection between side members and axle box consisting of shaping the ends of the side members in the form of hooks, providing the inner wing with these hooks with supporting parts and making have lugs on the cylindrical axle boxes on which the bearing pieces rest.
6.- Bogie according to 5 in which the lugs of the axle boxes have an upper face with a cylindrical bearing.
7. Bogie according to 5 in which the bearing pieces have extension tabs directed downwards at their lateral ends to serve as lateral guidance for the ears.
8.- Bogie according to 5 in which a large clearance is provided between each box and the inner wing at the corresponding spar hook.
Summary .
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