Train de roues destiné principalement aux véhicules de chemin de fer. Pour permettre l'inscription en courbe des trains do roues et des bogies de véhicules de chemin de fer, on autorise, -dans certains cas, un ou plusieurs essieux ou même tous les essieux à exécuter, suivant leur axe, des dé placements limités, c'est-à-dire des déplace ments transversaux à la voie. Ainsi, dans les véhicules à trois essieux ou dans les bogies à trois essieux, il est courant de ménager un certain jeu entre les boîtes à graisse de l'es sieu intermédiaire et les glissières entre les quelles ces boîtes peuvent se mouvoir verti calement.
Pour les bogies à. essieux multiples, on a déjà proposé un mode de liaison de ces essieux de proche en proche, de manière qu'en courbe les essieux soient astreints im pérativement à demeurer parallèles: notam ment les es@s.ieux peuvent former, deux à deux, avec des ressorts longitudinaux pivo tant sur le cadre du bogie, des parallélo grammes articulés dont les. déformations sont limitées par des butées.
Dans ces conditions, les ressorts considérés ont à assumer plu sieurs fonctions., notamment celle d'imposer à un essieu un déplacement latéral par rap port au cadre de bogie ou inversement, lors que l'autre essieu -du groupe d'essieux accou plés par les ressorts en question est mît laté ralement. Dans certains cas, il peut y avoir .intérêt à soulager les ressorts, de suspension dé cette dernière fonction qui est d'autant plus difficile à accomplir que le véhicule roule à grande vitesse et que, par conséquent, les effets de la force centrifuge, dans les courbes, sont plus intenses-.
La présente invention 'a pour objet un train de roues qui permet de satisfaire au désir exprimé ci-dessus, mais qui ne s'appli que pas exclusivement aux bogies partica- lierw dont il a été question en dernier lieu, il est applicable chaque fois qu'un essieu doit imposer :à un autre essieu un déplacement latéral, par rapport au châssis du véhicule ou du bogie ou train de roues. Ceci est réalisé dans le train de roues suivant l'invention du fait que les liaisons entre les essieux d'un groupe sont assurées, au moins en partie, au moyen d'un liquide.
De cet agencement, il résulte qu'à un dé placement latéral d'un de ces essieux corres pond un ou des déplacements latéraux déter minés du ou des autres essieux. Cette liaison par liquide n'exclut pas l'utilisation con jointe de liaisons mécaniques.
On comprend immédiatement que, grâce à la liaison ainsi établie, les ressorts. de sus pension peuvent être déchargés de la fonc tion qu'ils avaient à assumer en tant que côtés du parallélogramme déformable signalé plus haut.
Un autre avantage propre à cette liaison entre essieux réside dans le fait qu'à un dé placement latéral d'essieux correspond un transport de liquide, lequel implique l'appa rition d'une résistance à l'écoulement, résis tance que l'on peut modifier en augmentant ou en restreignant les sections -de passage offertes au liquide. On peut même prévoir un système -de réglage des sections en ques tion, donc obtenir un bogie dont la déforma- bilit6 entre les limites autorisées peut être plus ou moins contrecarrée suivant les. condi tions de service.
La résistance aux déforma tions du bogie ou plus généralement du train de roues accouplées constitue un obstacle au mouvement de lacet; en effet, lorsque par exemple la roue avant de droite vient heurter par son boudin la file de rails de droite, le choc qui en résulte détermine un léger dépla cement latéral vers la gauche de l'essieu avant et par voie de conséquence un déplace ment correspondant mais en sens contraire du ou des essieux accouplés hydrauliquement à lui;
en raison de la résistance à l'écoule ment du liquide, cette situation ne disparaît pas instantanément et tout se passe alors comme si l'écartement des roues du bogie avait augmenté, c'est-à-dire comme si les roues du bogie s'encastraient exactement entre les deux filets de rails; le bogie ne peut donc plus exécuter un mouvement de lacet.
Bien entendu. on établira l'accouplement hydraulique entre les essieux en faisant usage d'un liquide incapable de changer d'état entre les températures extrêmes sus ceptibles d'être rencontrées en service. Pour éviter les inconvénients pouvant résulter de la dilatation ou de la contraction du liquide, il y aura généralement intérêt à adjoindre des réservoirs compensateurs, par exemple à, soufflet, des réservoirs à gaz, etc. On, peut également adjoindre au dispositif de liaison hydraulique des dispositifs de rappel par exemple des ressorts destinés à solliciter les essieux vers leur position moyenne.
Les butées ou autres moyens propres à limiter les déplacements transversaux des essieux à la valeur maximum qui leur est imposée dans les courbes de très petit rayon peuvent avantageusement être combinés au dispositif de liaison hydraulique. Notam ment, on peut, comme on l'expliquera plus loin, faire en sorte qu'au bout de la course autorisée, l'essieu détermine l'emprisonne ment, dans un espace clos, d'une certaine quantité de liquide qui joue alors le rôle de bloc incompressible interdisant un plus grand déplacement.
L'invention peut être réalisée pratique ment sous diverses formes. Par exemple, on peut associer à chaque essieu ou -à chaque roue une ou plusieurs capacités propres à renfermer -du liquide et dont une paroi est mobile en fonction -de la quantité de liquide contenue; la capacité est par exemple un cylindre comportant un piston, un soufflet hydraulique, une capsule à membrane, etc.
Entre les diverses capacités .sont établies, par exemple par des tuyauteries, les liaisons re quises et dont quelques exemples seront don nés plus loin; ces tuyauteries peuvent être, s'il y a lieu, combinées à des dispositifs de transmission mécanique; elles porteront, le cas échéant, les compensateurs de dilatation du liquide qui, à titre de variante ou comme mesure complémentaire, peuvent aussi être montés sur les capacités elles-mêmes.
Les capacités. peuvent être montées de manière à prendre appui sur le châssis ou un organe lié à ce dernier pour agir sur l'essieu ou sur la. roue correspondante; la disposition inverse est également adoptable.
On peut en outre prévoir des trains de roues ou bogies complexes. dans lesquels un ou -des groupes élémentaires d'essieux peu vent exécuter d'ensemble des déplacements transversaux par rapport à un autre essieu élémentaire ou par rapport au châssis du véhicule ou du train de roues, de sorte que le centre de gravité de ce groupe élémentaire se déplace en fonction des déplacements de cet autre essieu ou réciproquement, grâce à des liaisons hydrauliques. Les essieux du susdit groupe élémentaire sont, de préférence, reliés entre eux par liaisons hydrauliques.
Le dessin représente, @à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est un schéma des liaisons hydrauliques qui peuvent être établies entre les essieux d'un bogie à huit roues; La fig. 2 est une vue analogue représen tant le même bogie circulant sur une voie en courbe; Les fig. 3 à 6 sont des schémas analogues de bogies à trois et à cinq essieux; La fig. 7 représente schématiquement, en coupe transversale, la moitié d'un essieu et du dispositif hydraulique qui lui est associé; Les fig. 8 à 12 représentent, de la même façon ou d'une façon analogue, des variantes;
Les fig. 1 à 6 ont un caractère purement schématique et l'on a fortement exagéré à dessein la courbure de la voie sur laquelle sont supposés circuler les bogies des fi-. 2 à 6.
Le bogie que représente la fig. 1 com prend quatre essieux<I>a, b, c, d</I> susceptibles de se déplacer transversalement, entre des limites déterminées, par rapport au châssis désigné par la lettre C; le châssis C est relié au véhicula par l'intermédiaire du pivot habi tuel désigné. par P.
Pour simplifier la repré sentation, on a supposé les essieux non sus pendus, les pistons des cylindres hydrauli ques al, b1, c,, <I>dl</I> solidaires des essieux a, b, <I>c, d</I> et ces cylindres al, b1, cl, d<B>,.</B> solidaires du châssis rigide C. Comme il est indiqué sur la figure par les lignes en traits pleins, les cylindres a, b1, de même que les cylin dres cl, d1 communiquent entre eux de cha que côté des pistons correspondants.
Dans ces conditions (fig. 2) lorsque, par exemple, l'essieu a se déplace vers la gauche par rap port au châssis C, l'essieu b se déplace vers la droite et de la même quantité si l'on sup pose les cylindres égaux. Il en est de même pour les essieux c, d. On peut aussi faire communiquer les cylindres, comme l'indiquent les traits pointillés de la fig. 1. Dans ce cas, à chaque instant, les. -déplacements de l'essieu a seront identiques aux déplacements de l'es sieu c, mais dirigés en sens contraire et il en sera de même pour les déplacements des essieux<I>b</I> et<I>d.</I>
On peut encore, comme il ressort de la fig. 3, monter en parallèle les cylindres rela tifs aux divers, essieux, par exemple aux essieux e, <I>f, g</I> d'un. bogie à .six roues.. A un déplacement transversal -de l'essieu a corres pondent des -déplacements des essieux f, g qui sont tels que la somme des volumes des chambres délimitées d'un même côté des pis tons demeure invariable.
Dans le bogie à trois; essieux<I>h, i, k</I> que montre la fig. 4, l'essieu central i est relié, par l'intermédiaire -d'une barre j fixée rigi dement sur lui, aux pistons de deux cylindres dont les sections ,sont égales aux moitiés- des sections -de cylindres relatifs aux essieux h et k respectivement.
Le bogie à trois essieux<I>1,</I> m., n que mon tre la fig. 5 ne comporte -que deux cylindres hydrauliques reliés entre eux comme dans le cas -des essieux<I>a</I> et<I>b</I> .de la fig. 1 mais le châssis du bogie élémentaire ainsi constitué est relié à l'essieu n par un balancier u qui assure en même temps la répartition des charges sur les! essieux.
Le bogie ou train de roues, de la fig. 6 comporte cinq essieux désignés par o, p, q, I', s et un châssis principal t qui peut être le châmie du véhicule.
Dans l'exemple repré senté, on a supposé que, d'une part, les essieux o<I>et p,</I> d'autre part, les. essieux<I>r</I> et s constituaient deux groupes élémentaires for- orant aux extrémités du châssis t deux pa rallélogrammes déformables. On a supposé en outre que l'essieu q mobile transversale ment par rapport au châssis t commandait impérativement les ,déplacements du centre de gravité de l'ensemble des essieux o, p transversalement au châssis t.
Le schéma suppose que le piston w, lié au châssis t, est de section plus grande que celle du piston Z lié à l'essieu intermédiaire q et que les. con nexions entre les cylindres sont croisées de façon telle qu'à un déplacement transversal de l'essieu q dans un sens correspond un dé placement,du piston w en sens contraire mais d'une quantité moindre.
Les schémas qui précèdent ne sont don nés que pour fournir une indication sur les possibilités qu'offre la liaison décrite et il va de soi que l'on peut, suivant les nécessités, établir des liaisons différentes ou être amené à combiner plusieurs des liaisons décrites explicitement ci-dessus.
On procédera maintenant à la description de quelques formes de réalisation susceptibles d'être utilisées en pratique.
Dans le cas de la fig. 7, l'essieu 1 peut coulisser transversalement par rapport au châssis 2 qui est, suivant le cas, le châssis du bogie ou train de roues ou le châssis du véhicule. A cet effet, l'essieu 1 est guidé dans la bride 3 des ressorts de .suspension 4. Les. roues, telles que la roue 5, peuvent tour ner sur cet essieu. L'essieu porte, par exem ple en son milieu, un piston 6 pouvant se déplacer dans un cylindre 7 que l'on a sup posé porté, grâce à une console 8, par la bride 3. Du cylindre 7 partent des canalisa tions 22 allant à un ou plusieurs cylindres analogues au cylindre 7 et associés à d'autres essieux.
On conçoit que si l'essieu 1 est amené à coulisser transversalement, il détermine l'ex pulsion de liquide hors. du cylindre 7 par l'intermédiaire de l'un ou l'autre des tuyaux 22 et commande ainsi, grâce aux liaisons établies: comme il a. été décrit plus haut, les déplacements d'un ou de plusieurs des autres essieux. Inversement, il peut lui-même être déplacé impérativement en fonction des dé placements du ou des. autres essieux en ques tion.
Pour limiter le déplacement latéral -de l'essieu dans un sens ou dans l'autre par rapport au châssis, on peut utiliser, à la manière connue, des butées qui peuvent très bien être constituées par des colliers montés sur l'essieu let venant en contact avec des parties solidaires du châssis. Dans le cas pré sent, ces butées peuvent être combinées au piston 6, leur déplacement étant limité par les parois du cylindre 7.
On peut également disposer les canalisations 22 sur le cylindre 7 de manière telle que le piston 6, à partir d'une certaine course; vienne masquer l'ori fice faisant communiquer la canalisation cor respondante avec le cylindre 7; à partir de ce moment, le liquide incompressible empri sonné entre le piston et l'un -des fonde des cylindres constitue une butée efficace.
Pour compenser les dilatations ou contrac tions éventuelles du liquide, on peut disposer, soit sur le cylindre 7, soit sur les canalisa tions 22, des compensateurs -qui pourraient être constitués per de petits réservoirs à air placés à la partie la plus haute de manière que la dilatation du liquide .se traduise sim plement par une compression de cet air ;sans que la pression augmente exagérément dans le dispositif hydraulique.
La fig. 8 représente une variante de réali sation dans laquelle le cylindre 7 est porté directement par la bride du ressort ou par la boîte à graisse 12 et le piston 6 agit non plus sur l'essieu mais sur la roue 5 par l'intermé diaire d'une tige 9 terminée par un galet 10 qui peut circuler sur le chemin de roulement 11 ménagé sur la roue 5.
Cette forme de réalisation est applicable notamment lorsque la roue est fixe sur l'es sieu tournant. On remarque, dans ce cas, que le piston 6 est un piston à simple effet et qu'il est alors recommandable d'appliquer une disposition analogue à l'autre roue de l'essieu 1.
La fig. 9 représente l'utilisation d'un essieu non rotatif avec roues folles et d'un cylindre à double effet. La tige 9 du piston 6 constitue, dans ce cas particulier, l'axe d'at tache de l'oeil du ressort de suspension 4. Comme ce ressort ne peut pas se déplacer transversalement par rapport au châssis du bogie ou train de roue ou au châssis du véhi cule suivant le cas, le piston est lui-même fixe et c'est le cylindre 7 ou l'essieu 1 qui en est solidaire -qui exécute les déplacements transversaux.
La fig. 10 représente une solution analo gue avec piston à simple effet et essieu tour nant avec la roue. On remarque que des pa liers tels que les paliers à billes 13 et 14 sont interposés entre, l'essieu, d'une part, et la jumelle et le cylindre, d'autre part. L'essieu peut coulisser par rapport au palier 13, mais non pas par rapport au palier 14 (lequel est de préférence réalisé à la manière d'un palier de butée). D'ans ce cas, il convient d'adopter une ,disposition analogue pour l'autre roue de l'essieu, puisque le piston 6 est<B>à</B> simple effet.
On peut, dans une disposition analo gue à celle de la fig. 10, ,grouper les cylin dres tels que 7 en adoptant la construction que montre la fig. 11; on peut également, en changeant les, faces d'admission de liquide, utiliser un cylindre analogue à celui de la fig. 9.
La fig. 12, concernant un essieu 1 sur lequel les roues telles que la roue 5 sont montées folles, représente une capacité 15 fermée d'un côté par une membrane 16 et qui constitue l'équivalent des cylindres ou pistons décrits plus haut. La capacité 15 :se trouve liée au châssis et c'est la membrane 16 qui détermine le déplacement transversal de l'essieu. Il est à noter qu'on a représenté un dispositif hydraulique à simple effet qui nécessite la présence d'un dispositif similaire de l'autre côté -de l'essieu, mais l'on pourrait également supposer que du liquide arrive de l'autre côté de la membrane, auquel cas le dispositif hydraulique serait à double effet.
D'une manière générale, le dispositif à mem brane représenté sur la fig. 12 peut être substitué au dispositif à pistons et cylindres, décrits plus haut. Dans le cas particuliîr de la fig. 12, la membrane 16 agit sur un poussoir 17 et les poussoirs 17,<B>17'</B> disposés de chaque côté de l'essieu sont reliés à un collier central 18 monté sans jeu transversal sur l'essieu 1 par l'intermédiaire de joints de cardan 19 (lui autorisent le gauchissement relatif des ju melles telles que la jumelle 20. Un levier 21 relié au châesis du bogie maintient le collier 18 dans la position correcte.
Il va de soi que l'on peut apporter de nombreuses modifications. de détail dans la réalisation des trains de roues à liaison hydraulique entre les essieux et que l'on peut combiner les détails d'exécution donnés ci-dessus ou les utiliser dans d'autres formes de réalisation que celle pour laquelle ils ont été décrits. On peut notamment remplacer les cylindres ou la capacité représentée sur la fig. 12 par des soufflets hydrauliques. De même, on peut prévoir des .dispositifs: de rap pel à la position moyenne.
On conçoit éga lement que la transmission peut être en partie hydraulique, puisque, par exemple, une bielle liquide comme celle qui unit deux cylindres peut être remplacée par une tige formant double piston plongeur.