CH634262A5 - Method for equipping a railway bogey a posteriori with a mechanism for orienting wheel and axle sets - Google Patents

Method for equipping a railway bogey a posteriori with a mechanism for orienting wheel and axle sets Download PDF

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CH634262A5
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Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
bogie
bearing
steering
adapters
axle
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Application number
CH998079A
Other languages
French (fr)
Inventor
Harold A List
Original Assignee
Dresser Ind
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/38Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles

Abstract

In order to allow the axles (100, 101) of existing bogeys to assume a radial orientation in curves, the procedure may be as follows: The bogey to be equipped must have lateral chassis (105, 106) with two pairs of axle jaws, carrying the bearing adapters (112) which receive the ends of the axles. The bearing adapters (112) must have a bearing connection with the lateral chassis (105, 106) and a degree of freedom allowing a limited movement in the horizontal plane between the adapters and the bearing connections. The bogey is equipped with a steering arm (122, 123) for each axle (100, 101). This arm is connected fixedly to the adapters (112) of its axle. The steering arms (112, 123) of the two axles are connected by a pivoting interconnection (124) transmitting the couple of the steering forces between the axles and retention means (137) are installed allowing a pivoting steering movement in the position for transmitting load between the bearing adapters and the base ends of the axle jaws for at least one axle. <IMAGE>

Description

       

  
 

**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.

 



   REVENDICATIONS
   1.    Procédé pour équiper à posteriori un bogie de chemin de fer avec un mécanisme d'orientation des trains de roues, comprenant les étapes suivantes:
 a) sélection d'un bogie existant ayant des châssis latéraux (105, 106) portant la charge avec deux paires de mâchoires d'essieux (111), deux trains de roues (102, 103), chacun fixé sur un essieu (100, 101) placé en travers du bogie dans un plan horizontal, les extrémités de chaque essieu ayant une paire de paliers (112) et des adapteurs de paliers (127) reçus dans les paires de mâchoires d'essieux (111), les adapteurs de paliers de chaque paire ayant une liaison portante avec les châssis latéraux (105, 106) et un degré de liberté permettant un mouvement limité et non coordonné dans ledit plan horizontal par rapport à la paire d'adapteurs (127) de l'autre train de roues,

   et les liaisons portantes agissant de plus pour retenir la direction des trains de roues;
 b) complètement de chaque train de roues (120, 103) avec un bras de direction (122, 123);
 c) établissement de liaisons entre les adapteurs (127) et les bras de direction (122, 123), ces liaisons fixant les positions mutuelles entre chaque adapteur et le bras auquel il est connecté pour assurer ainsi un mouvement conjoint de chaque paire d'adapteurs (127) et de son train de roues (102, 103) avec son bras de direction (122, 123) dans ledit plan horizontal;

  ;
 d) établissement d'une interconnexion pivotante (124) entre les bras de direction (122, 123) dans la région du bogie située entre les trains de roues de manière à assurer un mouvement pivotant des trains de roues dans ledit plan horizontal ainsi qu'une transmission coordonnée du couple des forces de direction entre les trains de roues, et
 e) insertion de moyens de retenue (137) permettant un mouvement de direction pivotant en position de transmission de charge entre les adapteurs de paliers (127) et les extrémités de base des mâchoires d'essieux (111) pour au moins un des trains de roues (100, 101).



   2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le bogie existant sélectionné pour l'équipement à posteriori possède en outre une traverse (104) s'étendant entre les châssis latéraux (105, 106), la traverse (104) présentant deux ouvertures transversales (117) sur un axe longitudinal de bogie, et le bogie ayant une timonerie de freinage (108) dont des pièces s'étendent à travers une ouverture (117) de la traverse (104) du bogie, caractérisé en ce que   l'on    prolonge l'interconnexion de pivotement (124) entre les bras de direction (122, 123) à travers l'autre ouverture (117) de la traverse (104).



   3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que   l'on    monte la timonerie de freinage (108) sur les bras de direction (122, 123).



   Cette invention concerne des bogies de chemin de fer, et elle concerne l'adaptation de nombreux éléments caractéristiques du brevet suisse No 609929 (brevet U.S.   No    4131069) sur des wagons à bogies existants. Grâce à un équipement à posteriori, il n'est pas nécessaire, pour utiliser les éléments caractéristiques du brevet nommé, de changer complètement les bogies de chemin de fer existants.



   Un défaut fondamental des bogies dans lesquels les essieux sont fixés parallèlement est que, dans les courbes, les essieux ne peuvent prendre librement une position radiale à la courbe. Ce défaut impose un frottement et une usure importants des boudins des roues ou, si un jeu est prévu, des mouvements en lacets gênants à grande vitesse.



   Pour comprendre la présente invention, on fera d'abord référence au brevet suisse No 609929 où plusieurs réalisations de bogies de chemin de fer sont illustrées et décrites, conjointement avec une information générale et une analyse mathématique des bogies décrits.



   Les idées d'amélioration de bogies ne sont pas seulement applicables à des bogies neufs, conçus pour réaliser ces idées. Il est possible d'améliorer des bogies existants, et c'est le but de l'invention décrite ici d'indiquer comment.



   La présente invention indique une technique d'équipement à posteriori sur des bogies existants au niveau de la direction des trains de roues. Ainsi, par exemple, un palier à rouleaux de 100 t d'un bogie de marchandises de l'Association des chemins de fer américains (The
Association of American Railroads) peut être amélioré grâce à la présente invention.



   Le procédé selon la présente invention est défini par la revendication 1. Une réalisation préférée de l'invention montre l'équipement à posteriori sur un bogie AAR de trains de roues autodirecteurs combinés à des moyens de retenue et d'accouplement stabilisants.



  L'utilisation d'un bogie articulé autodirecteur ayant des moyens nouveaux élastiques de retenue rend possible un fonctionnement sans sollicitation du boudin dans les virages progressifs, avec des forces faibles sur le boudin dans les virages serrés, et une bonne stabilité à haute vitesse.



   L'invention sera mieux comprise grâce à la description suivante des modes préférentiels de réalisation, donnés à titre d'exemples seulement, et en référence aux dessins annexés, où:
 les fig. 1, 2 et 3 sont, respectivement, des vues en plan, de côté et en coupe d'un mode préférentiel de réalisation;
 les fig. 4 à 7 sont des vues montrant des détails de l'appareil illustré par les fig. 1 à 3 à une plus grande échelle, deux de ces vues détaillées étant en perspective;
 les fig. 8 et 9 sont, respectivement, des vues partielles en plan et de côté de l'appareil d'une seconde réalisation;
 la fig. 10 est une perspective montrant une partie de la réalisation des fig. 8 et 9, et
 les fig. 11, 12 et 13 montrent le bogie de l'art antérieur avant la transformation tel qu'il est illustré par les fig. 1 à 7.



   En considérant les réalisations de l'invention illustrées dans les fig. 1 à 10, il faut souligner que, dans ces figures, I'invention est illustrée sous forme d'équipement à posteriori sur le bogie AAR bien connu, qui, perse, est illustré dans les fig. 1 1 à 13.



   Ce bogie connu sera auparavant décrit. Il comprend une paire de trains de roues comprenant les essieux 100 et 101 ayant chacun une paire de roues à boudin 102 et 103. Comme l'appareil illustré par les fig. 13-15 du brevet suisse No 609929, une traverse 104 est prévue dans le bogie, et porte le poids de la voiture sur une paire de châssis latéraux espacés 105 et 106. La traverse dans un tel bogie est associée aux deux châssis latéraux et, à l'exception des poutrelles de freins 107, sert d'interconnexion entre les deux châssis. Les poutrelles de freins ne servent pas, évidemment, en tant qu'éléments de structures entre les châssis latéraux, étant donné que leurs extrémités sont reçues librement dans des organes de support E portés par les châssis latéraux.



   Dans certains bogies standards, une pièce (bielle traversante) de la timonerie de frein, indiquée ici purement schématiquement en 108, s'étend à travers l'une des ouvertures 117 de l'avant à l'arrière de la traverse.



   Comme cela apparaît dans la fig. 12, les châssis latéraux du bogie ont une profondeur considérable au niveau de leur partie médiane.

 

  Ils sont définis par un corps vertical qui présente une grande ouverture rectangulaire 109 et un corps ou surface supérieure, horizontale (fig. 11), se prolongeant latéralement de chaque côté de la partie centrale du châssis latéral et se terminant en des mâchoires d'essieux ouvertes vers le bas 111 qui sont à cheval sur l'assemblage 112 du palier de l'axe. Celui-ci, conjointement avec des adapteurs de paliers 113, sert à monter les trains de roues de manière connue. Les adapteurs de paliers sont d'un type connu, également utilisables avec de petites modifications dans la structure équipée à posteriori décrite ci-après. Comme on le verra en détail, de tels adaptateurs possèdent des fentes, ou des rainures de clavette, où viennent se loger des brides ou collerettes F (fig. 12) qui servent à positionner l'adapteur, et son palier 112, par rapport aux mâchoires d'essieux.  



   Placée entre les ouvertures en vis-à-vis 109 des deux éléments des



  châssis latéraux, se trouve la traverse mentionnée 104. Ses extrémités 114 sont très larges et possèdent une hauteur limitée. La largeur est telle que lesdites extrémités chevauchent la largeur des ouvertures 109, et chacune de ces extrémités de traverse se prolonge à travers une ouverture correspondante (I'une apparaît dans la fig. 12) jusque dans une position où elle se projette au-delà de son châssis latéral associé (105, comme indiqué dans la fig. 11). La hauteur de chacune de ces extrémités externes est telle que les ressorts 115, qui sont calés sur la structure de paroi inférieure qui définit l'ouverture 109, reposent sous la partie externe de traverse 114 et la support librement pour permettre une certaine course verticale sous la charge imposée.



   La traverse 104 a une profondeur considérable dans la région médiane entre les châssis latéraux (voir fig. 13), et l'association décrite ci-dessus de ses extrémités 114 avec les châssis latéraux établit l'interconnexion des châssis latéraux avec un degré de liberté limité pour permettre des mouvements relatifs. Cette région médiane de la traverse très profonde apparaît en 116 dans la fig. 13, qui montre aussi que cette région de la traverse est pourvue de plusieurs ouvertures 117, dimensionnées et positionnées pour accepter la timonerie de freinage à bielle traversante qui est utilisée habituellement dans de tels bogies de l'art antérieur, c'est-à-dire les pièces auxquelles il a été fait référence ci-dessus et indiquées schématiquement en 108.

  Au centre de la surface supérieure de la traverse se trouve le récepteur du type en cuvette 118 qui supporte la plaque centrale 119 du corps de la voiture, illustré partiellement en 120 (fig. 13). Des patins renforcés 121 sont espacés en travers de la surface supérieure de la traverse, et sont pourvus pour recevoir des rouleaux de palier latéraux (non indiqués) qui sont en contact avec une surface (non indiquée) portée par la traverse du corps prévue normalement dans la sous-structure de la voiture. Un coin W, de type commun, s'adapte dans l'extrémité de traverse 114 (fig. 12 et 13), étant poussé vers le haut par un ressort   1 15a    qui est plus petit que les ressorts 115.



   Comme indiqué ci-dessus, il s'agit d'un bogie qui s'utilise actuellement dans les chemins de fer américains, et il faut noter que, dans de tels bogies, malgré le degré de liberté dans l'assemblage de l'adapteur de palier dans les mâchoires d'essieux et entre la traverse et les châssis latéraux, les trains de roues sont tenus d'être parallèles généralement. Ainsi, les deux axes ne peuvent assumer une position radiale sur une voie faisant une courbe et les boudins des roues touchent le rail en faisant un angle. Ces bogies sont, par conséquent, soumis à toutes les difficultés et aux désavantages considérés dans le brevet suisse No 609929.



   Comme cela a été noté, des efforts ont été faits pour redessiner ces bogies de manière à permettre aux axes de prendre des positions substantiellement radiales par rapport à une voie courbée. Cependant, de tels efforts n'ont pas, avant cette invention, conduit à un équipement à posteriori pour faciliter la direction. En fait, la plupart de ces bogies redessinés manquent de stabilité en vitesse. Premièrement, cela a été dû à ce qu'on n'a pas reconnu l'importance dans l'art de monter des contraintes élastiques latérales que nous avons trouvées nécessaires pour empêcher le balancement à haute vitesse et qui servent aussi à améliorer le comportement dans les virages.



   C'est un aspect important de l'invention que celui de pouvoir adapter les bogies connus existants pour incorporer des structures élastiques de direction pour obtenir une bonne tenue en courbe et une bonne stabilité. Comme on le comprendra d'après la description suivante des fig. 1 à 7, il s'est révélé possible d'effectuer un tel équipement à posteriori sans avoir besoin de modifier les parties principales du bogie, telles que les trains de roues, la traverse et les châssis latéraux (comme cela est indiqué ci-dessous, il peut être souhaitable d'apporter de petits changements au niveau de la zone en piédestal des châssis latéraux), et par le montage supplémentaire relativement simple sur le bogie de bras de direction et de structures élastiques caractéristiques de cette invention.



   Lorsqu'il a été adapté de cette façon, le bogie est capable d'une autodirection douce et silencieuse, tout en gardant une bonne stabilité à haute vitesse, et se caractérise physiquement comme illustré, par exemple, dans les fig. 1 à 7, excepté l'équipement de freinage qui peut ne pas être modifié, si   l'on    veut, et rester comme illustré dans les fig. 1 1 à 13.



   En référence détaillée aux fig. 1 à 7, il faut remarquer qu'une partie considérable de la structure illustrée dans ces figures apparaît aussi dans les fig.   11    à 13 mentionnées ci-dessus, et donc les mêmes pièces identifiées dans les fig.   I    à 7 portent les mêmes numéros de référence.

  Premièrement, en référence aux fig. 1 et 2, on voit que la structure après l'équipement à posteriori, est pourvue d'une paire de bras de direction 122 et 123 (comparer les bras de direction 12 et 13 de la réalisation de la fig. 5 du brevet suisse   No    609929 et les bras de direction   1 2b    et   1 3b    dans la réalisation de la fig. 13 du brevet suisse
No 609929), par l'intermédiaire desquels le poids du véhicule dérivé des châssis latéraux est imposé ou porté sur les assemblages de palier d'essieu, de la manière décrite plus avant. Chaque essieu   posséde    une position angulaire essentiellement fixe par rapport à son bras de direction d'une forme générale en C, comme c'est le cas avec les réalisations décrites dans le brevet suisse No 609929.

  Comme cela deviendra clair, les bras de direction sont accouplés dans une région commune entre les deux essieux. Les moyens d'accouplement ici utilisés portent le numéro de référence 124 (voir fig. 16 et 18 du brevet suisse No 609929) et, comme cela est le cas avec les réalisations décrites dans le brevet suisse No 609929, ils accouplent les bras de direction avec jeu pour permettre un mouvement de pivotement relatif, et de préférence avec rigidité pour empêcher un mouvement latéral dans le sens général de l'essieu.



   Dans cette réalisation d'équipement à posteriori selon l'invention, les moyens d'accouplement d'interconnexion des bras de direction sont disposés légèrement d'un côté de l'axe médian vertical de la traverse 104, de sorte qu'ils puissent passer librement à travers l'une des ouvertures 117 de la traverse, l'autre ouverture 117 étant utilisée, dans la plupart des cas, pour une bielle de frein traditionnelle.



   Des forces latérales entre les deux essieux sont échangées par l'intermédiaire de l'accouplement 124, et cet accouplement possède une rigidité latérale pouvant aussi contribuer à la rigidité contre les mouvements de lacet entre les deux essieux. L'accouplement assure la soordination et l'équilibrage des moments de direction entre les deux essieux, ainsi que la rigidité latérale l'accouplement 124 peut être et, de préférence, est du type illustré dans la fig. 15 du brevet suisse
No 609929, c'est-à-dire du type utilisé dans la réalisation des fig. 13 et 14 du brevet suisse No 609929. Cependant, l'accouplement est situé différemment de l'accouplement correspondant des fig. 13 et 14 du brevet suisse No 609929.

  Dans le cas de la réalisation de la présente invention illustrée dans les fig. 1 et   2,1'accouplement    passe à travers une ouverture 117 (fig. 3), qui est aménagée dans la traverse, et est un peu décentrée, plutôt qu'au centre comme elle apparaît dans les fig. 13 et 14 du brevet suisse   No    609929. Une description spécifique de l'accouplement 124 n'a pas besoin d'être répétée (comparer l'accouplement illustré en 14b dans la fig. 15 du brevet suisse No 609929), excepté le fait qu'un matériau élastomère 125, de préférence du caoutchouc, est interposé entre les membres télescopés qui définissent l'accouplement, et qu'un desdits membres télescopés correspondants est fixé à chacun des bras de direction 122 et 123, comme le montre la fig. 1.

  Ainsi, comme cela était le cas avec les réalisations décrites dans le brevet suisse No   609929,1'accouplement    124, par l'intermédiaire duquel les moments de direction sont échangés, possède une rigidité latérale considérable et une flexibilité angulaire suffisante de sorte que les deux essieux sont libres de prendre des positions radiales par rapport à une voie courbée et ils sont libres de s'adapter aux irrégularités de la surface de la voie. Comme on le comprendra, il est important que cet accouplement passe librement et avec un jeu à travers la traverse de sorte qu'il est libre pour des mouvements de direction dans le sens transversal du bogie, et aussi que le mouvement latéral des pièces du bogie, comme la traverse, puisse s'effectuer indépendamment du mouvement des moyens d'accouplement 124 et des bras de direction associés. 

  D'un autre point de vue, on notera que la construction est d'une nature telle que  les moyens d'accouplement et les bras de direction associés ne sont pas affectés par les forces centrifuges transmises à la traverse.



   Considérant maintenant la manière avec laquelle chaque essieu est associé à son bras de direction, et ce dernier au châssis latéraux, on voit, en particulier d'après les fig. 4 à 7, que chaque bras de direction, par exemple le bras de direction illustré en 122 (fig. 1 et 2), possède une paire de parties extrêmes libres espacées 125 s'étendant longitudinalement dans le bogie dans des plans situés entre les roues du bogie et le châssis latéral adjacent. Chacune de ces parties extrêmes est rigidement accouplée à un adapteur de palier 127 par l'intermédiaire de boulons de résistance élevée illustrés dans les fig. 1 et 2 en 128, et qui apparaissent le mieux dans les fig. 4 et 5.



  L'aménagement d'ouvertures 129 dans l'adapteur de palier 127 (fig.



  4) appropriées pour recevoir les boulons est une étape caractéristique du procédé d'équipement à posteriori préféré. Une portée 130 est prévue sur chaque bras de direction, en position face à l'adapteur de palier 127, les boulons s'étendant à travers la portée. Dans une telle construction, les adapteurs de paliers habituels sont utilisés, en fait, comme des prolongements des bras de direction, prolongement qui sont interposés entre le châssis latéral et l'assemblage de palier porté entre les mâchoires d'essieux du châssis latéral. Les adapteurs bougent avec les bras de direction et par rapport aux châssis latéraux lors de la direction de l'essieu.



   Comme cela apparaît clairement dans les fig. 2 et 4, et comme cela est le cas dans les illustrations du bogie AAR dans les fig.   11    à 13, les mâchoires d'essieux indiquées en 111 sont dimensionnées pour recevoir l'assemblage de palier 112, dont la surface supérieure s'adapte dans une surface partiellement cylindrique vers le bas de   l'adapteur    de palier 127 (fig. 6). L'adapteur de palier possède une surface supérieure substantiellement plate 131, comme indiqué dans les fig. 4 et 5, tandis que sa surface inférieure est partiellement cylindrique comme cela vient d'être mentionné. La surface cylindrique réceptrice de palier possède des brides arquées espacées 132 qui servent à situer l'assemblage de palier 112 par rapport à l'adapteur et à maintenir les pièces assemblées.

  Dans cette structure, 1'adapteur de palier est pourvu de rainures de clavette espacées 133 ayant une forme pour recevoir, avec un   certainjeu,    les brides saillantes 134 prévues sur les surfaces internes en vis-à-vis des mâchoires d'essieux 111, comme cela apparaît clairement dans la fig. 6. La coopération entre ces brides et ces rainures de clavettes sert à positionner la structure de palier, et par conséquent le train de roues, latéralement par rapport aux châssis latéraux d'imposition de la charge, tout en permettant les mouvements de direction des trains de roues. Un chapeau 135 (fig. 1 et 2) est boulonné sur l'extrémité de l'essieu et complète l'assemblage palier et essieu.



   Comme cela est clair d'après la description précédente du procédé d'équipement à posteriori, chaque adapteur 127, porté par son bras de direction, est placé entre l'assemblage de palier correspondant 112 et la surface superposée 136 (fig. 6) de la mâchoire d'essieu, pour assurer un mouvement de direction pivotant de chaque train de roues et le mouvement de coulissement qui s'ensuit de chaque adapteur par rapport au châssis latéral. En conséquence, des moyens de retenue de mouvement pivotant sont introduits en position de transmission de charge entre les adapteurs de palier 127 et les surfaces de superposition 136 qui définissent les extrémités de base des mâchoires d'essieux.



   Ainsi, un matériau élastomère est interposé entre les châssis latéraux portant le poids et les adapteurs de palier qui, à leur tour, font partie des bras de direction, comme on le comprendra maintenant. De cette façon, les moyens élastomères retiennent flexiblement les mouvements de lacet de la paire de trains de roues couplées, c'està-dire assurent la retenue des mouvements d'orientation des essieux   l'un    par rapport à l'autre et ainsi assurent la retenue des sous-bogies (comprenant les bras de direction et leurs essieux) et les empêchent de quitter une position où les trains de roues sont parallèles. Ces moyens de retenue peuvent équiper, si on le veut, seulement les extrémités de
L'essieu qui est le plus éloigné du centre du véhicule. Cependant, il est souvent préférable d'assurer une telle retenue aux extrémités de chaque essieu.

  Par conséquent, la réalisation des fig. 1 et 2 montre la retenue à chaque essieu. Elle peut être, bien sûr, d'une valeur différente à chaque essieu, selon la conception particulière du bogie.



   Comme cela est bien montré dans les fig. 2, 6 et 7, les moyens de retenue prennent la forme d'assemblages de patins élastoméres 137 (fig. 6 et 7), qui sont interposés entre la surface plate présentée vers le haut 131 de chaque adapteur de palier et la surface inférieure en vis   à-vis    136 des parties extrêmes externes de chaque châssis latéral, dans la zone de piédestal de ces derniers. Les assemblages 137 comprennent un patin élastomère 138, de préférence en caoutchouc, pris en sandwich entre de fines plaques en acier 139 et 140 et fixé dessus. La plaque supérieure 139 possède des brides espacées 141 et 142 (fig. 7), entre lesquelles sont reçues les parties du châssis latéral qui s'étendent juste au-dessus de la surface plate 136 de l'ouverture de piédestal.

  La plaque inférieure 140 possède des brides opposées 143 à chaque extrémité, interrompues en 144 pour recevoir les langues 145 se projetant de l'adapteur, comme cela est indiqué à la fig. 2. L'adapteur, montré en perspective dans cette figure, possède deux de ces langues s'étendant à partir de la partie supérieure de l'adapteur.



  Lorsque les pièces sont assemblées (fig. 2 et 5), I'assemblage du patin 137 repose sur la surface 131 avec les langues 145 adaptées dans les ouvertures 144 pourvues dans les brides 143 de la plaque inférieure 140. Les brides 141 et 142 de la plaque supérieure 139 servent, bien sûr, à positionner l'assemblage de patin par rapport au châssis latéral, comme on le voit dans la fig. 2. L'assemblage à patin est ainsi positionné et retenu, par rapport aux autres éléments de la structure, de sorte que le patin élastomère 138 est soumis à des forces de cisaillement lorsque les trains de roues tendent à pivoter, procurant ainsi la retenue et la stabilité désirées avec la vitesse.



   En référence maintenant aux fig. 8 à 10 dans lesquelles un arrangement d'équipement modifié à posteriori est illustré, dans lequel l'adapteur de palier habituel peut être associé au bras de direction, pour bouger ensemble, sans être boulonné à ce dernier.



  Dans ces figures, les pièces similaires à celles des fig. 4-7 ont les mêmes numéros de référence avec en plus un a.



   Dans cet appareil, l'adapteur 127a ne nécessite pas d'ouvertures percées, telles que celles illustrées en 129 dans la fig. 4, et il est tenu au bras de direction 122a par l'intermédiaire de l'agencement d'un assemblage à patin élastomère ayant une configuration spéciale 137a qui peut être fixé, de manière appropriée par boulonnage, au bras de direction. Cet assemblage à patin est illustré dans la fig. 10, et comprend des plaques supérieure et inférieure   1 39a    et 140a, respectivement, entre lesquelles est fixé un bloc de matériau élastique approprié 138a, par exemple du caoutchouc.

  Comme cela était le cas avec la réalisation précédente, la plaque inférieure possède des brides opposées 143a qui s'étendent sur la largeur de l'adapteur et   coope-    rent avec ses langues saillantes 145a, pour positionner l'adapteur et son palier porteur de l'essieu   1 12a    par rapport à l'assemblage à patin.



   L'assemblage 137a possède une paire d'oreilles 146, chacune d'elles percée en 147. Lorsque les pièces sont assemblées, ces oreilles percées d'orifices passent sous le bras de direction 122a comme le montre le mieux la fig. 8, où la plaque 139a a été omise de manière à ne pas cacher la coopération entre les brides de l'adapteur 145a et les brides 143a de la plaque inférieure 140a. Des boulons 148 passent au travers des trous aménagés dans le bras de direction et fixent le bras aux oreilles 146 de la plaque inférieure. De cette façon, l'adapteur est accouplé au bras de direction par l'intermédiaire de l'assemblage à patin interposé. 

  Lorsque l'appareillage est en fonctionnement, comme on le verra maintenant, le châssis latéral (non indiqué) repose sur la plaque supérieure 139a reçue entre ses brides 141a et 142a, pour imposer ainsi la charge du véhicule sur les bras de direction et les essieux par l'intermédiaire des patins et des adapteurs.



   D'après ce qui a été dit, on peut déjà voir la manière simple avec laquelle le bogie AAR peut être équipé à posteriori en ajoutant des bras de direction accouplés et des moyens élastomères de retenue selon l'invention. Alors qu'un tel bogie peut être adapté sans avoir à apporter de modifications aux châssis latéraux, les essieux peuvent prendre une position radiale dans des courbes encore plus serrées si  les deux châssis latéraux sont modifiés pour augmenter légèrement la distance entre les mâchoires d'essieux 111, pour obtenir ainsi un plus grand débattement pour le mouvement longitudinal des assemblages de palier, et des adapteurs de paliers, dans le sens de la longueur des châssis latéraux.

  Les performances en courbe sont aussi améliores si des butées longitudinales S (voir fig. 6) sont ajoutes le long du bord extérieur de chaque ouverture de piédestal pour empêcher les patins élastomères 137 de bouger vers l'extérieur sous l'influence des freinages répétés.



   En adaptant un bogie existant de la manière illustrée dans les fig. 5-7, les trains de roues devraient être vérifiés pour enlever toute extension écrasée de la surface de roulement qui pourrait entrer en contact avec les bras de direction. Egalement, il faudrait s'assurer que les ouvertures dans la traverse 104 ne contiennent pas des bavures de fonderie qui pourraient interférer avec le mouvement libre de l'accouplement du bras de direction 124. De plus, il est important que les deux châssis latéraux aient le même empattement; si ces conditions sont satisfaites, il ne devrait pas y avoir de difficultés pour accomplir l'équipement à posteriori.



   Alors qu'il est possible d'utiliser le freinage standard d'un AAR, comme illustré dans la fig. 11, avec un bogie équipé à posteriori du type illustré dans les fig. 1-3 (des précautions devraient être prises pour s'assurer que l'assemblage des freins est positionné de telle manière qu'il n'interfère pas avec le mouvement libre de l'accouplement 124), la réalisation équipée à posteriori se prête bien au système de freinage amélioré qui est décrit dans le brevet suisse No 609929 en référence aux fig. 7, 8 et 8a de ce dernier.



   Dans les bogies équipés à posteriori, des prolongements de bras de direction espacés 126 peuvent se prolonger extérieurement à chaque extrémité du bogie d'une distance suffisante pour permettre l'application des freins sur les surfaces extérieures des roues de chaque train de roues. De tels prolongements ont été incorporés dans la réalisation des fig. 1 et 2 et   l'on    verra que les freins 149 sont portés de manière fixe par des bras de frein s'étendant vers le bas 150 ayant une configuration spéciale pour les accoupler par pivotement aux extrémités libres, crochetées vers le haut 151 des prolongements 126.



  Cette configuration est telle que l'extrémité supérieure de chaque bras de frein 150 est pourvue d'une paire de brides espacées verticalement 152 qui forment une fente 153 (côté gauche de la fig. 2) dans laquelle sont reçus le prolongement de bras de direction 126 et son extrémité en crochet 151.



   Comme c'est le cas avec la structure du système de freinage décrite dans le brevet suisse No 609929 par rapport aux fig. 7, 8 et 8a de ce brevet, les longerons de freins 107a s'étendent entre et sont associés à la structure de montage de patin de telle manière que la position de chaque frein est fixée par rapport à sa roue correspondante. Cela empêche un mauvais alignement du frein et des problèmes d'usure des boudins qui caractérisent l'assemblage des freins de l'art antérieur, dans lequel les longerons sont portés par les châssis latéraux. Un appareil pour actionner les freins serait, bien sûr, prévu. Cet appareil servirait à mouvoir les longerons de freins 107a et 107*. L'appareil de frein des fig. 1 et 2, comme celui illustré dans les fig. 7, 8 et 8a du brevet suisse No 609929, réduit substantiellement l'usure du patin de frein et produit un freinage beaucoup plus sûr.

 

   Alors que l'accent a été mis ici sur l'utilisation de dispositifs de retenue élastomères, des avantages identiques peuvent être obtenus en utilisant des ressorts élastiques en acier. L'utilisation de dispositifs de retenue élastomères, cependant, présente l'avantage d'assurer simultanément une élasticité du châssis latéral-au-corps de la voiture ainsi qu'une flexibilité verticale et latérale dans la suspension. En général, cependant, il est clair que des dispositifs de retenue en acier peuvent être utilisés. 



  
 

** ATTENTION ** start of the DESC field may contain end of CLMS **.

 



   CLAIMS
   1. Method for retrofitting a railway bogie with a gear train orientation mechanism, comprising the following steps:
 a) selection of an existing bogie having lateral chassis (105, 106) carrying the load with two pairs of axle jaws (111), two sets of wheels (102, 103), each fixed on an axle (100, 101) placed across the bogie in a horizontal plane, the ends of each axle having a pair of bearings (112) and bearing adapters (127) received in the pairs of axle jaws (111), the bearing adapters of each pair having a bearing link with the lateral chassis (105, 106) and a degree of freedom allowing a limited and uncoordinated movement in said horizontal plane with respect to the pair of adapters (127) of the other wheel set ,

   and the load-bearing links acting in addition to retain the direction of the wheel sets;
 b) completely of each wheel set (120, 103) with a steering arm (122, 123);
 c) establishment of connections between the adapters (127) and the steering arms (122, 123), these connections fixing the mutual positions between each adapter and the arm to which it is connected, thereby ensuring joint movement of each pair of adapters (127) and its wheel set (102, 103) with its steering arm (122, 123) in said horizontal plane;

  ;
 d) establishing a pivoting interconnection (124) between the steering arms (122, 123) in the bogie region located between the wheel sets so as to ensure a pivoting movement of the wheel sets in said horizontal plane as well as a coordinated transmission of the torque of the steering forces between the wheelsets, and
 e) insertion of retaining means (137) allowing a pivoting steering movement in the load transmission position between the bearing adapters (127) and the base ends of the axle jaws (111) for at least one of the undercarriages wheels (100, 101).



   2. Method according to claim 1, in which the existing bogie selected for the retrofitting equipment also has a cross-member (104) extending between the lateral frames (105, 106), the cross-member (104) having two transverse openings (117) on a longitudinal bogie axis, and the bogie having a brake linkage (108), the parts of which extend through an opening (117) in the cross-member (104) of the bogie, characterized in that extends the pivot interconnection (124) between the steering arms (122, 123) through the other opening (117) of the crossmember (104).



   3. Method according to claim 2, characterized in that the braking linkage (108) is mounted on the steering arms (122, 123).



   This invention relates to railway bogies, and it relates to the adaptation of many characteristic features of Swiss Patent No. 609929 (U.S. Patent No. 4131069) to existing bogie wagons. Thanks to retrospective equipment, it is not necessary, in order to use the characteristic elements of the named patent, to completely change the existing railway bogies.



   A fundamental defect of bogies in which the axles are fixed parallel is that, in curves, the axles cannot freely assume a position radial to the curve. This defect imposes significant friction and wear on the flanges of the wheels or, if play is provided, annoying yaw movements at high speed.



   To understand the present invention, reference will first be made to Swiss Patent No. 609929 where several embodiments of railway bogies are illustrated and described, together with general information and a mathematical analysis of the bogies described.



   Bogie improvement ideas are not just applicable to new bogies, designed to realize these ideas. It is possible to improve existing bogies, and it is the object of the invention described here to indicate how.



   The present invention indicates a retrofitting equipment technique on bogies existing at the level of the steering wheel train. So, for example, a 100 t roller bearing of a freight bogie of the American Railway Association (The
Association of American Railroads) can be improved with the present invention.



   The method according to the present invention is defined by claim 1. A preferred embodiment of the invention shows the retrofitting equipment on an AAR bogie of self-steering wheel trains combined with stabilizing retaining and coupling means.



  The use of a self-steering articulated bogie having new elastic retaining means makes it possible to operate without stressing the flange in progressive turns, with low forces on the flange in tight turns, and good stability at high speed.



   The invention will be better understood from the following description of the preferred embodiments, given by way of examples only, and with reference to the accompanying drawings, in which:
 fig. 1, 2 and 3 are, respectively, plan, side and sectional views of a preferred embodiment;
 fig. 4 to 7 are views showing details of the apparatus illustrated in FIGS. 1 to 3 on a larger scale, two of these detailed views being in perspective;
 fig. 8 and 9 are, respectively, partial plan and side views of the apparatus of a second embodiment;
 fig. 10 is a perspective view showing part of the embodiment of FIGS. 8 and 9, and
 fig. 11, 12 and 13 show the bogie of the prior art before the transformation as illustrated in FIGS. 1 to 7.



   Considering the embodiments of the invention illustrated in FIGS. 1 to 10, it should be emphasized that, in these figures, the invention is illustrated in the form of equipment retrospectively on the well-known AAR bogie, which, Persian, is illustrated in FIGS. 1 1 to 13.



   This known bogie will be described previously. It comprises a pair of wheel sets comprising the axles 100 and 101 each having a pair of flanged wheels 102 and 103. As the apparatus illustrated in FIGS. 13-15 of Swiss patent No 609929, a cross member 104 is provided in the bogie, and carries the weight of the car on a pair of spaced side frames 105 and 106. The cross member in such a bogie is associated with the two side frames and, with the exception of the brake beams 107, serves as an interconnection between the two chassis. The brake beams do not, of course, serve as structural elements between the side frames, since their ends are freely received in support members E carried by the side frames.



   In certain standard bogies, a part (connecting rod) of the brake linkage, indicated here purely schematically at 108, extends through one of the openings 117 from the front to the rear of the crossmember.



   As shown in fig. 12, the side frames of the bogie have a considerable depth at their middle part.

 

  They are defined by a vertical body which has a large rectangular opening 109 and an upper body or surface, horizontal (fig. 11), extending laterally on each side of the central part of the lateral chassis and ending in axle jaws open down 111 which straddle the assembly 112 of the bearing of the axis. This, together with bearing adapters 113, is used to mount the wheel sets in a known manner. The bearing adapters are of a known type, also usable with small modifications in the retrofitted structure described below. As will be seen in detail, such adapters have slots, or keyways, in which are housed flanges or flanges F (fig. 12) which serve to position the adapter, and its bearing 112, relative to the axle jaws.



   Placed between the openings opposite 109 of the two elements of the



  lateral chassis, there is the mentioned cross member 104. Its ends 114 are very wide and have a limited height. The width is such that said ends overlap the width of the openings 109, and each of these cross ends extends through a corresponding opening (one appears in FIG. 12) until in a position where it projects beyond. of its associated side frame (105, as shown in fig. 11). The height of each of these external ends is such that the springs 115, which are wedged on the lower wall structure which defines the opening 109, rest under the external part of the cross member 114 and the support freely to allow a certain vertical travel under the charge imposed.



   The crosspiece 104 has a considerable depth in the middle region between the side frames (see fig. 13), and the above-described association of its ends 114 with the side frames establishes the interconnection of the side frames with a degree of freedom limited to allow relative movements. This middle region of the very deep crosspiece appears at 116 in FIG. 13, which also shows that this region of the cross member is provided with several openings 117, dimensioned and positioned to accept the linkage braking linkage which is usually used in such bogies of the prior art, that is to say say the parts to which reference was made above and indicated schematically in 108.

  In the center of the upper surface of the cross member is the receiver of the bowl type 118 which supports the central plate 119 of the body of the car, illustrated partially at 120 (fig. 13). Reinforced pads 121 are spaced across the upper surface of the cross member, and are provided to receive side bearing rollers (not shown) which are in contact with a surface (not shown) carried by the cross member of the body normally provided in the substructure of the car. A corner W, of common type, fits in the end of the cross member 114 (FIGS. 12 and 13), being pushed upwards by a spring 11a which is smaller than the springs 115.



   As indicated above, it is a bogie which is currently used in the American railways, and it should be noted that, in such bogies, despite the degree of freedom in the assembly of the adapter bearing in the axle jaws and between the cross member and the side frames, the wheel sets are required to be generally parallel. Thus, the two axes cannot assume a radial position on a track making a curve and the flanges of the wheels touch the rail at an angle. These bogies are, therefore, subject to all the difficulties and disadvantages considered in Swiss Patent No 609929.



   As has been noted, efforts have been made to redraw these bogies so as to allow the axes to assume positions which are substantially radial with respect to a curved track. However, such efforts did not, before this invention, lead to retrofitting to facilitate steering. In fact, most of these redesigned bogies lack speed stability. Firstly, this was due to the fact that it was not recognized the importance in the art of mounting lateral elastic stresses which we have found necessary to prevent swaying at high speed and which also serve to improve behavior in the turns.



   It is an important aspect of the invention to be able to adapt existing known bogies to incorporate elastic steering structures in order to obtain good holding in curve and good stability. As will be understood from the following description of FIGS. 1 to 7, it has been found possible to carry out such equipment retrospectively without the need to modify the main parts of the bogie, such as the wheelsets, the cross member and the side frames (as indicated below). , it may be desirable to make small changes in the pedestal area of the side frames), and by the relatively simple additional mounting on the bogie of steering arms and elastic structures characteristic of this invention.



   When it has been adapted in this way, the bogie is capable of smooth and silent self-steering, while retaining good stability at high speed, and is physically characterized as illustrated, for example, in FIGS. 1 to 7, except the braking equipment which can not be modified, if desired, and remain as illustrated in figs. 1 1 to 13.



   With detailed reference to fig. 1 to 7, it should be noted that a considerable part of the structure illustrated in these figures also appears in FIGS. 11 to 13 mentioned above, and therefore the same parts identified in FIGS. I to 7 have the same reference numbers.

  Firstly, with reference to figs. 1 and 2, it can be seen that the structure after the retrofitting, is provided with a pair of steering arms 122 and 123 (compare the steering arms 12 and 13 from the embodiment of FIG. 5 of Swiss patent No 609929 and the steering arms 1 2b and 1 3b in the embodiment of Fig. 13 of the Swiss patent
No. 609929), by means of which the weight of the vehicle derived from the side chassis is imposed or carried on the axle bearing assemblies, as described above. Each axle has an essentially fixed angular position with respect to its generally C-shaped steering arm, as is the case with the embodiments described in Swiss patent No 609929.

  As will become clear, the steering arms are coupled in a common region between the two axles. The coupling means used here bear the reference number 124 (see fig. 16 and 18 of Swiss patent No 609929) and, as is the case with the embodiments described in Swiss patent No 609929, they couple the steering arms with play to allow relative pivoting movement, and preferably with rigidity to prevent lateral movement in the general direction of the axle.



   In this retrofitting equipment embodiment according to the invention, the interconnection coupling means of the steering arms are arranged slightly on one side of the vertical median axis of the cross member 104, so that they can pass freely through one of the openings 117 of the cross member, the other opening 117 being used, in most cases, for a traditional brake rod.



   Lateral forces between the two axles are exchanged via coupling 124, and this coupling has lateral rigidity which can also contribute to rigidity against yaw movements between the two axles. The coupling ensures the alignment and balancing of the steering moments between the two axles, as well as the lateral rigidity the coupling 124 can be and, preferably, is of the type illustrated in FIG. 15 of the Swiss patent
No. 609929, that is to say of the type used in the production of figs. 13 and 14 of Swiss Patent No 609929. However, the coupling is located differently from the corresponding coupling of FIGS. 13 and 14 of Swiss Patent No 609929.

  In the case of carrying out the present invention illustrated in FIGS. 1 and 2,1 'coupling passes through an opening 117 (fig. 3), which is arranged in the crosspiece, and is a little off-center, rather than in the center as it appears in figs. 13 and 14 of Swiss patent No 609929. A specific description of coupling 124 does not need to be repeated (compare the coupling illustrated in 14b in fig. 15 of Swiss patent No 609929), except that an elastomeric material 125, preferably rubber, is interposed between the telescoped members which define the coupling, and that one of said corresponding telescoped members is fixed to each of the steering arms 122 and 123, as shown in FIG. 1.

  Thus, as was the case with the embodiments described in Swiss patent No. 609929, the coupling 124, via which the steering moments are exchanged, has considerable lateral rigidity and sufficient angular flexibility so that the two axles are free to take radial positions relative to a curved track and they are free to adapt to irregularities in the track surface. As will be understood, it is important that this coupling passes freely and with play through the cross member so that it is free for directional movements in the transverse direction of the bogie, and also that the lateral movement of the parts of the bogie , like the cross member, can take place independently of the movement of the coupling means 124 and the associated steering arms.

  From another point of view, it will be noted that the construction is of such a nature that the coupling means and the associated steering arms are not affected by the centrifugal forces transmitted to the cross member.



   Now considering the manner in which each axle is associated with its steering arm, and the latter with the lateral chassis, we see, in particular from FIGS. 4 to 7, that each steering arm, for example the steering arm illustrated at 122 (fig. 1 and 2), has a pair of spaced free end portions 125 extending longitudinally in the bogie in planes located between the wheels bogie and the adjacent side frame. Each of these end parts is rigidly coupled to a bearing adapter 127 by means of high strength bolts illustrated in FIGS. 1 and 2 in 128, and which appear best in Figs. 4 and 5.



  The arrangement of openings 129 in the bearing adapter 127 (fig.



  4) suitable for receiving the bolts is a characteristic step of the preferred retrofitting process. A bearing surface 130 is provided on each steering arm, in position facing the bearing adapter 127, the bolts extending through the bearing surface. In such a construction, the usual bearing adapters are used, in fact, as extensions of the steering arms, an extension which is interposed between the side frame and the bearing assembly carried between the axle jaws of the side frame. The adapters move with the steering arms and relative to the side frames when steering the axle.



   As is clear from Figs. 2 and 4, and as is the case in the illustrations of the AAR bogie in figs. 11 to 13, the axle jaws indicated in 111 are dimensioned to receive the bearing assembly 112, the upper surface of which fits in a partially cylindrical surface downwards of the bearing adapter 127 (fig. 6) . The bearing adapter has a substantially flat top surface 131, as shown in Figs. 4 and 5, while its lower surface is partially cylindrical as has just been mentioned. The cylindrical bearing receiving surface has spaced arcuate flanges 132 which serve to locate the bearing assembly 112 relative to the adapter and to maintain the assembled parts.

  In this structure, the bearing adapter is provided with spaced keyways 133 having a shape for receiving, with a certain clearance, the projecting flanges 134 provided on the internal surfaces facing the axle jaws 111, as this is clearly shown in fig. 6. The cooperation between these flanges and these key grooves is used to position the bearing structure, and therefore the wheel set, laterally with respect to the lateral load-bearing chassis, while allowing the steering movements of the trains wheels. A cap 135 (fig. 1 and 2) is bolted to the end of the axle and completes the bearing and axle assembly.



   As is clear from the preceding description of the retrofitting process, each adapter 127, carried by its steering arm, is placed between the corresponding bearing assembly 112 and the superimposed surface 136 (fig. 6) of the axle jaw, to ensure a pivoting directional movement of each set of wheels and the sliding movement which follows from each adapter relative to the lateral chassis. Consequently, pivoting movement retaining means are introduced in the load transmission position between the bearing adapters 127 and the overlapping surfaces 136 which define the base ends of the axle jaws.



   Thus, an elastomeric material is interposed between the side frames carrying the weight and the bearing adapters which, in turn, are part of the steering arms, as will now be understood. In this way, the elastomeric means flexibly retain the yaw movements of the pair of trains of coupled wheels, that is to say retain the orientation movements of the axles relative to each other and thus ensure the restraining the sub-bogies (including the steering arms and their axles) and preventing them from leaving a position where the wheelsets are parallel. These retaining means can equip, if desired, only the ends of
The axle that is furthest from the center of the vehicle. However, it is often preferable to provide such retention at the ends of each axle.

  Consequently, the embodiment of FIGS. 1 and 2 show the restraint on each axle. It can, of course, be of different value to each axle, depending on the particular design of the bogie.



   As is well shown in figs. 2, 6 and 7, the retaining means take the form of elastomeric shoe assemblies 137 (FIGS. 6 and 7), which are interposed between the flat surface presented upwards 131 of each bearing adapter and the lower surface in opposite 136 of the outer extreme parts of each lateral chassis, in the pedestal zone of the latter. The assemblies 137 include an elastomeric pad 138, preferably made of rubber, sandwiched between thin steel plates 139 and 140 and fixed thereon. The upper plate 139 has spaced flanges 141 and 142 (Fig. 7), between which are received the parts of the side frame which extend just above the flat surface 136 of the pedestal opening.

  The lower plate 140 has opposite flanges 143 at each end, interrupted at 144 to receive the tongues 145 projecting from the adapter, as indicated in FIG. 2. The adapter, shown in perspective in this figure, has two of these languages extending from the top of the adapter.



  When the parts are assembled (fig. 2 and 5), the assembly of the shoe 137 rests on the surface 131 with the tongues 145 fitted in the openings 144 provided in the flanges 143 of the bottom plate 140. The flanges 141 and 142 of the upper plate 139 is used, of course, to position the pad assembly relative to the lateral frame, as seen in FIG. 2. The shoe assembly is thus positioned and retained, with respect to the other elements of the structure, so that the elastomer shoe 138 is subjected to shearing forces when the wheel sets tend to pivot, thus providing the retention and desired stability with speed.



   Referring now to Figs. 8 to 10 in which a retrofitted arrangement of equipment is illustrated, in which the usual bearing adapter can be associated with the steering arm, to move together, without being bolted to the latter.



  In these figures, parts similar to those of FIGS. 4-7 have the same reference numbers with the addition of an a.



   In this device, the adapter 127a does not require pierced openings, such as those illustrated at 129 in FIG. 4, and it is held on the steering arm 122a by means of the arrangement of an elastomeric pad assembly having a special configuration 137a which can be fixed, suitably by bolting, to the steering arm. This pad assembly is illustrated in fig. 10, and comprises upper and lower plates 1 39a and 140a, respectively, between which is fixed a block of suitable elastic material 138a, for example rubber.

  As was the case with the previous embodiment, the lower plate has opposite flanges 143a which extend over the width of the adapter and cooperate with its protruding tongues 145a, to position the adapter and its bearing bearing the axle 1 12a with respect to the pad assembly.



   The assembly 137a has a pair of ears 146, each of them pierced at 147. When the parts are assembled, these ears pierced with orifices pass under the steering arm 122a as best shown in FIG. 8, where the plate 139a has been omitted so as not to hide the cooperation between the flanges of the adapter 145a and the flanges 143a of the lower plate 140a. Bolts 148 pass through holes in the steering arm and secure the arm to the ears 146 of the bottom plate. In this way, the adapter is coupled to the steering arm via the interposed pad assembly.

  When the switchgear is in operation, as will be seen now, the lateral chassis (not indicated) rests on the upper plate 139a received between its flanges 141a and 142a, to thus impose the load of the vehicle on the steering arms and the axles by means of pads and adapters.



   From what has been said, we can already see the simple way in which the AAR bogie can be retrofitted by adding coupled steering arms and elastomeric retaining means according to the invention. While such a bogie can be adapted without having to make modifications to the side frames, the axles can assume a radial position in even tighter curves if the two side frames are modified to slightly increase the distance between the axle jaws 111, to thereby obtain greater clearance for the longitudinal movement of the bearing assemblies, and of the bearing adapters, in the direction of the length of the side frames.

  The curve performance is also improved if longitudinal stops S (see fig. 6) are added along the outer edge of each pedestal opening to prevent the elastomeric pads 137 from moving outward under the influence of repeated braking.



   By adapting an existing bogie as illustrated in figs. 5-7, the undercarriages should be checked to remove any crushed extension of the running surface that may come into contact with the steering arms. Also, it should be ensured that the openings in the cross member 104 do not contain foundry burrs which could interfere with the free movement of the coupling of the steering arm 124. In addition, it is important that the two lateral frames have the same wheelbase; if these conditions are met, there should be no difficulty in retrofitting the equipment.



   While it is possible to use the standard braking of an AAR, as illustrated in fig. 11, with a bogie retrofitted with the type illustrated in FIGS. 1-3 (precautions should be taken to ensure that the brake assembly is positioned in such a way that it does not interfere with the free movement of the coupling 124), the retrofitted version lends itself well to the improved braking system which is described in Swiss Patent No 609929 with reference to figs. 7, 8 and 8a of the latter.



   In retrofitted bogies, spaced-apart steering arm extensions 126 may extend externally at each end of the bogie by a sufficient distance to allow the application of the brakes on the outer surfaces of the wheels of each wheel train. Such extensions have been incorporated in the embodiment of FIGS. 1 and 2 and it will be seen that the brakes 149 are fixedly carried by downwardly extending brake arms 150 having a special configuration for pivotally coupling them to the free ends, hooked up 151 of the extensions 126 .



  This configuration is such that the upper end of each brake arm 150 is provided with a pair of vertically spaced flanges 152 which form a slot 153 (left side of FIG. 2) in which the extension of the steering arm is received. 126 and its hook end 151.



   As is the case with the structure of the braking system described in Swiss patent No 609929 with reference to FIGS. 7, 8 and 8a of this patent, the brake beams 107a extend between and are associated with the pad mounting structure so that the position of each brake is fixed relative to its corresponding wheel. This prevents misalignment of the brake and problems of wear of the flanges which characterize the assembly of the brakes of the prior art, in which the side members are carried by the side frames. A device for applying the brakes would, of course, be provided. This device would be used to move the brake beams 107a and 107 *. The brake device of fig. 1 and 2, like the one illustrated in figs. 7, 8 and 8a of Swiss Patent No. 609929, substantially reduces wear on the brake shoe and produces much safer braking.

 

   While the emphasis here has been on the use of elastomeric retainers, identical advantages can be obtained by using elastic steel springs. The use of elastomeric retainers, however, has the advantage of simultaneously providing elasticity of the side-to-body chassis of the car as well as vertical and lateral flexibility in the suspension. In general, however, it is clear that steel retainers can be used.


    

Claims (3)

REVENDICATIONS 1. Procédé pour équiper à posteriori un bogie de chemin de fer avec un mécanisme d'orientation des trains de roues, comprenant les étapes suivantes: a) sélection d'un bogie existant ayant des châssis latéraux (105, 106) portant la charge avec deux paires de mâchoires d'essieux (111), deux trains de roues (102, 103), chacun fixé sur un essieu (100, 101) placé en travers du bogie dans un plan horizontal, les extrémités de chaque essieu ayant une paire de paliers (112) et des adapteurs de paliers (127) reçus dans les paires de mâchoires d'essieux (111), les adapteurs de paliers de chaque paire ayant une liaison portante avec les châssis latéraux (105, 106) et un degré de liberté permettant un mouvement limité et non coordonné dans ledit plan horizontal par rapport à la paire d'adapteurs (127) de l'autre train de roues,  CLAIMS    1. Method for retrofitting a railway bogie with a gear train orientation mechanism, comprising the following steps:  a) selection of an existing bogie having lateral chassis (105, 106) carrying the load with two pairs of axle jaws (111), two sets of wheels (102, 103), each fixed on an axle (100, 101) placed across the bogie in a horizontal plane, the ends of each axle having a pair of bearings (112) and bearing adapters (127) received in the pairs of axle jaws (111), the bearing adapters of each pair having a bearing link with the lateral chassis (105, 106) and a degree of freedom allowing a limited and uncoordinated movement in said horizontal plane with respect to the pair of adapters (127) of the other wheel set , et les liaisons portantes agissant de plus pour retenir la direction des trains de roues; b) complètement de chaque train de roues (120, 103) avec un bras de direction (122, 123); c) établissement de liaisons entre les adapteurs (127) et les bras de direction (122, 123), ces liaisons fixant les positions mutuelles entre chaque adapteur et le bras auquel il est connecté pour assurer ainsi un mouvement conjoint de chaque paire d'adapteurs (127) et de son train de roues (102, 103) avec son bras de direction (122, 123) dans ledit plan horizontal;  and the load-bearing links acting in addition to retain the direction of the wheel sets;  b) completely of each wheel set (120, 103) with a steering arm (122, 123);  c) establishment of connections between the adapters (127) and the steering arms (122, 123), these connections fixing the mutual positions between each adapter and the arm to which it is connected, thereby ensuring joint movement of each pair of adapters (127) and its wheel set (102, 103) with its steering arm (122, 123) in said horizontal plane; ; d) établissement d'une interconnexion pivotante (124) entre les bras de direction (122, 123) dans la région du bogie située entre les trains de roues de manière à assurer un mouvement pivotant des trains de roues dans ledit plan horizontal ainsi qu'une transmission coordonnée du couple des forces de direction entre les trains de roues, et e) insertion de moyens de retenue (137) permettant un mouvement de direction pivotant en position de transmission de charge entre les adapteurs de paliers (127) et les extrémités de base des mâchoires d'essieux (111) pour au moins un des trains de roues (100, 101). ;  d) establishing a pivoting interconnection (124) between the steering arms (122, 123) in the bogie region located between the wheel sets so as to ensure a pivoting movement of the wheel sets in said horizontal plane as well as a coordinated transmission of the torque of the steering forces between the wheelsets, and  e) insertion of retaining means (137) allowing a pivoting steering movement in the load transmission position between the bearing adapters (127) and the base ends of the axle jaws (111) for at least one of the undercarriages wheels (100, 101). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le bogie existant sélectionné pour l'équipement à posteriori possède en outre une traverse (104) s'étendant entre les châssis latéraux (105, 106), la traverse (104) présentant deux ouvertures transversales (117) sur un axe longitudinal de bogie, et le bogie ayant une timonerie de freinage (108) dont des pièces s'étendent à travers une ouverture (117) de la traverse (104) du bogie, caractérisé en ce que l'on prolonge l'interconnexion de pivotement (124) entre les bras de direction (122, 123) à travers l'autre ouverture (117) de la traverse (104).  2. Method according to claim 1, in which the existing bogie selected for the retrofitting equipment also has a cross-member (104) extending between the lateral frames (105, 106), the cross-member (104) having two transverse openings (117) on a longitudinal bogie axis, and the bogie having a brake linkage (108), the parts of which extend through an opening (117) in the cross-member (104) of the bogie, characterized in that extends the pivot interconnection (124) between the steering arms (122, 123) through the other opening (117) of the crossmember (104). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on monte la timonerie de freinage (108) sur les bras de direction (122, 123).  3. Method according to claim 2, characterized in that the braking linkage (108) is mounted on the steering arms (122, 123). Cette invention concerne des bogies de chemin de fer, et elle concerne l'adaptation de nombreux éléments caractéristiques du brevet suisse No 609929 (brevet U.S. No 4131069) sur des wagons à bogies existants. Grâce à un équipement à posteriori, il n'est pas nécessaire, pour utiliser les éléments caractéristiques du brevet nommé, de changer complètement les bogies de chemin de fer existants.  This invention relates to railway bogies, and it relates to the adaptation of many characteristic features of Swiss Patent No. 609929 (U.S. Patent No. 4131069) to existing bogie wagons. Thanks to retrospective equipment, it is not necessary, in order to use the characteristic elements of the named patent, to completely change the existing railway bogies. Un défaut fondamental des bogies dans lesquels les essieux sont fixés parallèlement est que, dans les courbes, les essieux ne peuvent prendre librement une position radiale à la courbe. Ce défaut impose un frottement et une usure importants des boudins des roues ou, si un jeu est prévu, des mouvements en lacets gênants à grande vitesse.  A fundamental defect of bogies in which the axles are fixed parallel is that, in curves, the axles cannot freely assume a position radial to the curve. This defect imposes significant friction and wear on the flanges of the wheels or, if play is provided, annoying yaw movements at high speed. Pour comprendre la présente invention, on fera d'abord référence au brevet suisse No 609929 où plusieurs réalisations de bogies de chemin de fer sont illustrées et décrites, conjointement avec une information générale et une analyse mathématique des bogies décrits.  To understand the present invention, reference will first be made to Swiss Patent No. 609929 where several embodiments of railway bogies are illustrated and described, together with general information and a mathematical analysis of the bogies described. Les idées d'amélioration de bogies ne sont pas seulement applicables à des bogies neufs, conçus pour réaliser ces idées. Il est possible d'améliorer des bogies existants, et c'est le but de l'invention décrite ici d'indiquer comment.  Bogie improvement ideas are not just applicable to new bogies, designed to realize these ideas. It is possible to improve existing bogies, and it is the object of the invention described here to indicate how. La présente invention indique une technique d'équipement à posteriori sur des bogies existants au niveau de la direction des trains de roues. Ainsi, par exemple, un palier à rouleaux de 100 t d'un bogie de marchandises de l'Association des chemins de fer américains (The Association of American Railroads) peut être amélioré grâce à la présente invention.  The present invention indicates a retrofitting technique on bogies existing at the level of the steering of the wheel sets. For example, a 100 t roller bearing of a freight bogie of the American Railway Association (The Association of American Railroads) can be improved with the present invention. Le procédé selon la présente invention est défini par la revendication 1. Une réalisation préférée de l'invention montre l'équipement à posteriori sur un bogie AAR de trains de roues autodirecteurs combinés à des moyens de retenue et d'accouplement stabilisants.  The method according to the present invention is defined by claim 1. A preferred embodiment of the invention shows the retrofitting equipment on an AAR bogie of self-steering wheel trains combined with stabilizing retaining and coupling means. L'utilisation d'un bogie articulé autodirecteur ayant des moyens nouveaux élastiques de retenue rend possible un fonctionnement sans sollicitation du boudin dans les virages progressifs, avec des forces faibles sur le boudin dans les virages serrés, et une bonne stabilité à haute vitesse. The use of a self-steering articulated bogie having new elastic retaining means makes it possible to operate without stressing the flange in progressive turns, with low forces on the flange in tight turns, and good stability at high speed. L'invention sera mieux comprise grâce à la description suivante des modes préférentiels de réalisation, donnés à titre d'exemples seulement, et en référence aux dessins annexés, où: les fig. 1, 2 et 3 sont, respectivement, des vues en plan, de côté et en coupe d'un mode préférentiel de réalisation; les fig. 4 à 7 sont des vues montrant des détails de l'appareil illustré par les fig. 1 à 3 à une plus grande échelle, deux de ces vues détaillées étant en perspective; les fig. 8 et 9 sont, respectivement, des vues partielles en plan et de côté de l'appareil d'une seconde réalisation; la fig. 10 est une perspective montrant une partie de la réalisation des fig. 8 et 9, et les fig. 11, 12 et 13 montrent le bogie de l'art antérieur avant la transformation tel qu'il est illustré par les fig. 1 à 7.  The invention will be better understood from the following description of the preferred embodiments, given by way of examples only, and with reference to the accompanying drawings, in which:  fig. 1, 2 and 3 are, respectively, plan, side and sectional views of a preferred embodiment;  fig. 4 to 7 are views showing details of the apparatus illustrated in FIGS. 1 to 3 on a larger scale, two of these detailed views being in perspective;  fig. 8 and 9 are, respectively, partial plan and side views of the apparatus of a second embodiment;  fig. 10 is a perspective view showing part of the embodiment of FIGS. 8 and 9, and  fig. 11, 12 and 13 show the bogie of the prior art before the transformation as illustrated in FIGS. 1 to 7. En considérant les réalisations de l'invention illustrées dans les fig. 1 à 10, il faut souligner que, dans ces figures, I'invention est illustrée sous forme d'équipement à posteriori sur le bogie AAR bien connu, qui, perse, est illustré dans les fig. 1 1 à 13.  Considering the embodiments of the invention illustrated in FIGS. 1 to 10, it should be emphasized that, in these figures, the invention is illustrated in the form of equipment retrospectively on the well-known AAR bogie, which, Persian, is illustrated in FIGS. 1 1 to 13. Ce bogie connu sera auparavant décrit. Il comprend une paire de trains de roues comprenant les essieux 100 et 101 ayant chacun une paire de roues à boudin 102 et 103. Comme l'appareil illustré par les fig. 13-15 du brevet suisse No 609929, une traverse 104 est prévue dans le bogie, et porte le poids de la voiture sur une paire de châssis latéraux espacés 105 et 106. La traverse dans un tel bogie est associée aux deux châssis latéraux et, à l'exception des poutrelles de freins 107, sert d'interconnexion entre les deux châssis. Les poutrelles de freins ne servent pas, évidemment, en tant qu'éléments de structures entre les châssis latéraux, étant donné que leurs extrémités sont reçues librement dans des organes de support E portés par les châssis latéraux.  This known bogie will be described previously. It comprises a pair of wheel sets comprising the axles 100 and 101 each having a pair of flanged wheels 102 and 103. As the apparatus illustrated in FIGS. 13-15 of Swiss patent No 609929, a cross member 104 is provided in the bogie, and carries the weight of the car on a pair of spaced side frames 105 and 106. The cross member in such a bogie is associated with the two side frames and, with the exception of the brake beams 107, serves as an interconnection between the two chassis. The brake beams do not, of course, serve as structural elements between the side frames, since their ends are freely received in support members E carried by the side frames. Dans certains bogies standards, une pièce (bielle traversante) de la timonerie de frein, indiquée ici purement schématiquement en 108, s'étend à travers l'une des ouvertures 117 de l'avant à l'arrière de la traverse.  In certain standard bogies, a part (connecting rod) of the brake linkage, indicated here purely schematically at 108, extends through one of the openings 117 from the front to the rear of the crossmember. Comme cela apparaît dans la fig. 12, les châssis latéraux du bogie ont une profondeur considérable au niveau de leur partie médiane.  As shown in fig. 12, the side frames of the bogie have a considerable depth at their middle part. Ils sont définis par un corps vertical qui présente une grande ouverture rectangulaire 109 et un corps ou surface supérieure, horizontale (fig. 11), se prolongeant latéralement de chaque côté de la partie centrale du châssis latéral et se terminant en des mâchoires d'essieux ouvertes vers le bas 111 qui sont à cheval sur l'assemblage 112 du palier de l'axe. Celui-ci, conjointement avec des adapteurs de paliers 113, sert à monter les trains de roues de manière connue. Les adapteurs de paliers sont d'un type connu, également utilisables avec de petites modifications dans la structure équipée à posteriori décrite ci-après. They are defined by a vertical body which has a large rectangular opening 109 and an upper body or surface, horizontal (fig. 11), extending laterally on each side of the central part of the lateral chassis and ending in axle jaws open down 111 which straddle the assembly 112 of the bearing of the axis. This, together with bearing adapters 113, is used to mount the wheel sets in a known manner. The bearing adapters are of a known type, also usable with small modifications in the retrofitted structure described below. Comme on le verra en détail, de tels adaptateurs possèdent des fentes, ou des rainures de clavette, où viennent se loger des brides ou collerettes F (fig. 12) qui servent à positionner l'adapteur, et son palier 112, par rapport aux mâchoires d'essieux. **ATTENTION** fin du champ CLMS peut contenir debut de DESC **. As will be seen in detail, such adapters have slots, or keyways, in which are housed flanges or flanges F (fig. 12) which serve to position the adapter, and its bearing 112, relative to the axle jaws. ** ATTENTION ** end of the CLMS field may contain start of DESC **.
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