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
Prior art date
Application number
CH998079A
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English (en)
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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Handcart (AREA)

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. 

Claims (3)

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