FR3024118A1 - FIRE RETARDANT SPRING FOR PRIMARY SUSPENSIONS OF RAILWAY BOGIES - Google Patents

FIRE RETARDANT SPRING FOR PRIMARY SUSPENSIONS OF RAILWAY BOGIES Download PDF

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Abstract

Ressort ignifuge pour son utilisation dans des suspensions primaires de bogies de wagons ferroviaires qui comprend un noyau (1) qui se trouve uni à un élément élastique (3), lequel a son tour se trouve uni à une pièce extérieure (4), ledit ressort comprenant un élément de protection (5) en matériau ignifuge qui par une extrémité est uni à la pièce extérieure (4) et par l'autre extrémité au noyau (1), déterminant un recouvrement qui protège l'élément élastique (3) contre le feu et d'autres agents externes tels que les pierres, le gravier, le sable, la pluie, la glace ou la neige.Flame-retardant spring for use in railway car bogie primary suspensions which comprises a core (1) which is joined to an elastic element (3), which in turn is joined to an outer part (4), said spring comprising a protective element (5) of flame retardant material which at one end is joined to the outer part (4) and at the other end to the core (1), determining a covering which protects the elastic element (3) against the fire and other external agents such as stones, gravel, sand, rain, ice or snow.

Description

1 DESCRIPTION Domaine de la technique La présente invention se réfère à la suspension de wagons ferroviaires, en proposant un ressort qui agit comme suspension primaire dans un bogie desdits wagons, ledit ressort comprenant un élément en matériau ignifuge qui recouvre la partie externe du même, pour protéger du feu, en cas d'incendie, un élément élastique en matière élastomère composant le ressort, en plus de le protéger contre d'autres agents externes comme par exemple les pierres, le sable, le gravier, la pluie, la glace ou la neige. État de la technique La suspension dans un bogie d'un wagon ferroviaire est réalisée en général en deux étapes, avec des solutions complètements différentes pour chacune d'entre elles. Une suspension primaire est placée entre les essieux des roues et le cadre du bogie, tandis qu'une autre suspension secondaire est placée entre ledit cadre et la caisse du wagon.The present invention refers to the suspension of railway wagons, by proposing a spring which acts as a primary suspension in a bogie of said wagons, said spring comprising an element made of fireproof material which covers the outer part of the same, for in the event of a fire, to protect from fire an elastic element made of elastomeric material making up the spring, in addition to protecting it against other external agents such as for example stones, sand, gravel, rain, ice or snow. State of the art The suspension in a bogie of a railway wagon is generally carried out in two stages, with solutions completely different for each of them. A primary suspension is placed between the wheel axles and the bogie frame, while another secondary suspension is placed between said frame and the wagon body.

Les fonctions de la suspension primaire sont, essentiellement, réduire le niveau de vibration qui affecte le cadre et les éléments montés sur celui-ci et assurer une répartition homogène des charges sur les roues. Une des solutions les plus utilisées de nos jours pour la suspension primaire des bogies ferroviaires est l'usage de ressorts qui connectent les essieux des roues avec le cadre du bogie. Ces ressorts comprennent un élément en caoutchouc qui apporte de la flexibilité dans toutes les directions. L'amortissement provient des propriétés élastomères du caoutchouc, qui est utilisé comme élément élastique dans ce type de ressort. L'usage de ressorts comme ceux indiqués, pour la suspension primaire dans un bogie ferroviaire, est une solution relativement économique, car elle évite l'utilisation d'amortisseurs hydrauliques et d'éléments additionnels plus couteux, pour assurer le guidage longitudinal et latéral. Toutefois, les ressorts de ce type connus jusqu'à présent ont le problème de l'élément élastique n'étant pas correctement protégé. En cas d'incendie, le feu affecte rapidement l'élément élastique, car il est constitué principalement de matières élastomères facilement inflammables (généralement caoutchouc), ce qui peut sévèrement endommager le ressort.The functions of the primary suspension are, essentially, reduce the level of vibration that affects the frame and the elements mounted on it and ensure a uniform distribution of loads on the wheels. One of the most used solutions today for the primary suspension of railway bogies is the use of springs that connect the axles of the wheels with the frame of the bogie. These springs include a rubber element that provides flexibility in all directions. The damping comes from the elastomeric properties of rubber, which is used as an elastic element in this type of spring. The use of springs as indicated, for the primary suspension in a railway bogie, is a relatively economical solution, because it avoids the use of hydraulic dampers and additional elements more expensive, to ensure the longitudinal and lateral guidance. However, the springs of this type known until now have the problem of the elastic element not being properly protected. In case of fire, the fire quickly affects the elastic element, since it consists mainly of easily flammable elastomeric materials (usually rubber), which can severely damage the spring.

3024118 2 De plus, est entrée en vigueur récemment la norme EN 45545-2, dans laquelle il est stipulé que tous les éléments d'un wagon ferroviaire supérieurs à 840 grammes (dont on trouve les ressorts mentionnés de suspension primaire) doivent comprendre un système de protection 5 contre le feu. Malgré cela, des matériaux ignifuges qui puissent être utilisés comme élément élastique d'un ressort tout en maintenant les propriétés nécessaires d'amortissement ne sont pas connus au présent. Egalement, l'élément élastique desdits ressorts de suspension primaire peut aussi être 10 endommagé par des éléments externes comme le sable, les pierres, le gravier, etc. De plus, les conditions climatologiques peuvent affecter l'élément élastique, car le contact direct avec la pluie, la glace, la neige ou d'autres agents météorologiques provoque l'usure dudit élément élastique, et par conséquent, sa détérioration.3024118 2 In addition, EN 45545-2 has recently entered into force, in which it is stipulated that all elements of a railway wagon larger than 840 grams (of which the springs mentioned above are the primary suspension) must include a system protection 5 against fire. In spite of this, flame retardant materials that can be used as an elastic member of a spring while maintaining the necessary damping properties are not known in the present. Also, the elastic member of said primary suspension springs may also be damaged by external elements such as sand, stones, gravel, etc. In addition, the weather conditions may affect the elastic member, since direct contact with rain, ice, snow or other meteorological agents causes the wear of said elastic member, and therefore its deterioration.

15 Tous ces phénomènes mentionnés peuvent détériorer lesdits ressorts de suspension primaire et même produire leur rupture. Pour autant, un ressort pour la suspension primaire d'un wagon ferroviaire comprenant des moyens de protection de l'élément élastique contre lesdits phénomènes extérieurs nuisibles devient nécessaire.All of these mentioned phenomena can damage said primary suspension springs and even produce their breakage. However, a spring for the primary suspension of a rail car comprising means for protecting the elastic element against said harmful external phenomena becomes necessary.

20 Exposé de l'invention Selon l'invention, un ressort pour agir comme suspension primaire dans un bogie d'un wagon de chemin de fer est proposé, ledit ressort comprenant un élément de protection qui recouvre la partie externe du ressort, en évitant de cette façon en cas d'incendie que le feu 25 brute l'élément élastique du ressort, qui est constitué de matière élastomère inflammable. Egalement, l'élément de protection protège également l'élément élastique du ressort contre d'autres agents externes qui peuvent user et détériorer ledit élément élastique, comme par exemple les pierres, le gravier ou le sable ou des agents météorologiques comme la pluie, la 30 glace ou la neige. Le ressort, objet de l'invention, est composé d'un noyau qui possède une extrémité de forme tronconique, à laquelle se trouve liée la partie interne de l'élément élastique du ressort, la partie externe dudit élément élastique étant pour sa part fixée à la face intérieure d'une pièce 35 extérieure. Ladite pièce extérieure possède des orifices permettant l'union du ressort au cadre du bogie d'application.SUMMARY OF THE INVENTION According to the invention, a spring for acting as a primary suspension in a bogie of a railway car is proposed, said spring comprising a protective element which covers the external part of the spring, avoiding this way in case of fire that the raw fire the spring elastic element, which is made of flammable elastomeric material. Also, the protection element also protects the resilient element of the spring against other external agents that can wear and damage said elastic element, such as for example stones, gravel or sand or weather agents such as rain, 30 ice or snow. The spring, object of the invention, is composed of a core which has an end of frustoconical shape, to which is bound the internal part of the elastic element of the spring, the external part of said elastic element being fixed for its part on the inside of an outer part. Said outer part has orifices allowing the spring to be joined to the frame of the application bogie.

3024118 3 L'autre extrémité du noyau est de forme tubulaire, possédant dans la partie externe une nervure annulaire qui fait fonction de butée quand cette extrémité du noyau s'introduit dans une pièce qui unit l'essieu des roues avec le ressort.The other end of the core is of tubular shape, having in the outer part an annular rib which acts as a stop when this end of the core is introduced into a part that unites the axle of the wheels with the spring.

5 L'extrémité supérieure de l'élément de protection est unie avec l'extrémité inferieure de la pièce extérieure, tandis que l'extrémité inferieure dudit élément de protection prend appuie et se fixe sur la nervure annulaire de l'extrémité tubulaire du noyau, déterminant ainsi une protection qui évite que l'élément élastique puisse être affecté par des agents externes. De 10 plus, ledit élément de protection est configuré en forme de soufflet et est réalisé en matériau avec une certaine élasticité, de façon à ce que cela permette que le ressort réalise ses fonctions d'amortissement correctement. De cette façon, avec le ressort, objet de l'invention, les conditions d'amortissement 15 nécessaires entre le cadre du bogie et les essieux des roues sont remplies, ledit élément élastique étant protégé contre des agents externes par l'élément de protection cité. Description des dessins 20 La figure 1 montre un vue en perspective d'un ressort pour agir comme suspension primaire d'un bogie de wagon ferroviaire, selon l'objet de l'invention. La figure 2 est une vue en section du ressort de la figure antérieure.The upper end of the protection element is united with the lower end of the outer part, while the lower end of the said protective element bears and is fixed on the annular rib of the tubular end of the core. thus determining a protection which prevents the elastic element from being affected by external agents. In addition, said protection element is shaped like a bellows and is made of material with a certain elasticity, so that it allows the spring to perform its damping functions correctly. In this way, with the spring, object of the invention, the necessary damping conditions between the frame of the bogie and the axles of the wheels are filled, said elastic element being protected against external agents by the protection element cited . DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a perspective view of a spring for acting as a primary suspension of a railway car bogie, according to the object of the invention. Figure 2 is a sectional view of the spring of the previous figure.

25 La figure 3 montre un vue en perspective du ressort sans l'élément de protection en matériel ignifuge. La figure 4 montre une vue en section de l'élément de protection en matériel ignifuge.Figure 3 shows a perspective view of the spring without the protective element made of fireproof material. Figure 4 shows a sectional view of the protective element flame retardant material.

30 Description détaillé de l'invention L'objet de l'invention se réfère à un ressort pour réaliser la fonction de suspension primaire dans des bogies de wagons ferroviaires, ledit ressort étant composé par un noyau (1), lequel possède une extrémité de forme tubulaire qui dispose dans la partie extérieure d'une nervure 35 annulaire (2), tandis que l'autre extrémité dudit noyau (1) présente une forme tronconique qui se trouve unie sur toute la superficie extérieure à la partie interne d'un élément élastique (3), 3024118 4 qui se trouve à la fois unie par sa partie externe à la face intérieure d'une pièce extérieure (4). Le ressort dispose de plus d'un élément de protection (5) configuré en forme de soufflet, 5 lequel est uni par son extrémité supérieure à la pièce extérieure (4) et par son extrémité inferieure à la nervure annulaire (2) de l'extrémité tubulaire du noyau (1). La superficie de la face intérieure de la pièce extérieure (4) possède une forme conique en parallèle avec la superficie tronconique de l'extrémité du noyau (1). De cette façon, l'élément io élastique (3) qui est en une matière élastomère de type caoutchouc ou similaire, peux être uni à ladite pièce extérieure (4) et à ladite extrémité du noyau (1) par un procédé d'adhésion par vulcanisation. De même, l'élément élastique (3) est intégré de quelques inserts métalliques (6) qui 15 renforcent ledit élément élastique (3), lesquels sont unis audit élément élastique (3) dans le procédé d'adhésion par vulcanisation. L'extrémité supérieure de l'élément de protection (5) possède tout au long du contour circonférentiel une proéminence (7) qui s'étend vers l'intérieure de celui-ci. A la fois, 20 l'extrémité inferieure de la pièce extérieure (4) possède une fente (8) qui s'étend au long du contour circonférentiel, cette fente (8) étant réciproque de la proéminence (7) de l'élément de protection (5) ; de façon à ce que pour l'union de l'élément de protection (5) sur la pièce extérieure (4), on insert la proéminence (7) dans l'intérieure de la fente.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The object of the invention refers to a spring for carrying out the primary suspension function in railway car bogies, said spring being composed of a core (1), which has a shape end tubular which has in the outer part of an annular rib (2), while the other end of said core (1) has a frustoconical shape which is united over the entire outer surface to the inner part of an elastic element (3), 3024118 4 which is both united by its outer portion to the inner face of an outer piece (4). The spring has more than one bellows-shaped protection element (5), which is united by its upper end to the outer part (4) and its lower end to the annular rib (2) of the tubular end of the core (1). The surface of the inner face of the outer piece (4) has a conical shape in parallel with the frustoconical surface of the end of the core (1). In this way, the elastic element (3) which is made of a rubber-like elastomer material or the like, can be joined to said outer part (4) and to said end of the core (1) by an adhesion process. vulcanization. Similarly, the elastic element (3) is integrated with a few metal inserts (6) which reinforce said elastic element (3), which are joined to said elastic element (3) in the vulcanization adhesion process. The upper end of the protective element (5) has a protrusion (7) extending inwardly from the circumferential contour. At the same time, the lower end of the outer piece (4) has a slot (8) which extends along the circumferential contour, this slot (8) being reciprocal of the prominence (7) of the protection (5); so that for the union of the protective element (5) on the outer part (4), the protrusion (7) is inserted into the interior of the slot.

25 Par ailleurs, l'élément de protection (5) possède dans son extrémité inferieur une aile (9) annulaire vers l'intérieur, laquelle prend appuie sur la nervure annulaire (2) de l'extrémité tubulaire du noyau (1), ladite aile (9) étant fixée à ladite nervure annulaire (2) au moyen d'un quelconque type de fixation, comme par exemple à travers de scellage ou au moyen d'une union mécanique avec des boulons.Furthermore, the protective element (5) has in its lower end an inward annular wing (9), which bears against the annular rib (2) of the tubular end of the core (1), said wing (9) being fixed to said annular rib (2) by means of any type of fastening, such as through sealing or by mechanical union with bolts.

30 De cette façon, l'élément de protection (5) reste fixé par une extrémité à la pièce extérieure (4) et par l'autre extrémité à la nervure annulaire (2) du noyau (1), l'élément élastique (3) étant ainsi recouvert et protégé contre des agents externes.In this way, the protective element (5) remains fixed at one end to the outer part (4) and at the other end to the annular rib (2) of the core (1), the elastic element (3) ) thus being covered and protected against external agents.

35 La pièce extérieure (4) est un élément tubulaire dont l'extrémité supérieure comprend une aile carré vers l'extérieure, dans laquelle sont déterminés quatre orifices (10) passants, 3024118 5 destinés à permettre l'union mécanique, avec des boulons ou éléments similaires, de cette pièce extérieure (4) au cadre du bogie. Para ailleurs, l'extrémité tubulaire du noyau (1) s'insert dans un orifice d'une pièce qui 5 connecte le ressort avec l'essieu des roues, faisant la nervure annulaire (2) fonction de butée. De cette façon le ressort connecte le cadre du bogie avec les essieux des roues, en réalisant les fonctions d'amortissement nécessaires entre lesdits deux éléments.The outer part (4) is a tubular element whose upper end comprises an outwardly oriented square flange, in which four pass-through orifices (10), designed to allow mechanical union, are determined with bolts or similar elements, from this outer part (4) to the bogie frame. On the other hand, the tubular end of the core (1) is inserted into a one-piece bore which connects the spring with the axle of the wheels, making the annular rib (2) a stop function. In this way the spring connects the bogie frame with the wheel axles, realizing the necessary damping functions between said two elements.

10 L'élément de protection (5) est réalisé d'un matériel ignifuge, de façon à ce que, en cas d'incendie, ledit élément de protection (5) protège du feu l'élément élastique (3) en matière élastomère facilement inflammable. Le matériel dont est réalisé l'élément de protection (5), en plus d'être ignifuge comme commenté antérieurement, présente une certaine élasticité, 15 permettant que le ressort réalise ses fonctions de suspension primaire de façon appropriée. Pour ce faire, un matériel approprié de formation de l'élément de protection (5) est un thermopolymère élastomère, préférablement du caoutchouc d'éthylène-propylène-diène, connu sous le nom de "EPDM".The protective element (5) is made of flame retardant material, so that, in case of fire, said protective element (5) protects the elastic element (3) made of elastomeric material easily from fire. flammable. The material of which the protective element (5) is made, in addition to being flame retarded as previously discussed, has a certain elasticity, allowing the spring to perform its primary suspension functions appropriately. To do this, a suitable material for forming the protective element (5) is an elastomeric thermopolymer, preferably ethylene-propylene-diene rubber, known as "EPDM".

20 L'élément de protection (5) cité fait aussi en sorte que l'élément élastique (3) soit protégé contre les pierres, le gravier, le sable ou des petits éléments similaires qui peuvent sauter de la voie et affecter celui-ci. Egalement, ledit élément de protection (5) protège l'élément élastique (3) des influences climatiques, car ledit élément élastique (3) n'entre pas en contact avec des agents météorologiques comme la pluie, la neige, la glace ou similaires et 25 ne se voit donc pas affecté par l'usure constant que ces agents imposent sur celui-ci.The mentioned protection element (5) also ensures that the elastic element (3) is protected against stones, gravel, sand or similar small elements which can jump from the track and affect it. Also, said protective element (5) protects the elastic element (3) from climatic influences, since said elastic element (3) does not come into contact with weather agents such as rain, snow, ice or the like and 25 is therefore not affected by the constant wear and tear that these agents impose on it.

Claims (6)

REVENDICATIONS1.- Ressort ignifuge pour des suspensions primaires de bogies ferroviaires, qui comprend un noyau (1) lequel est uni à un élément élastique (3) qui à sont tour se trouve uni à une pièce extérieure (4), caractérisé en ce qu'il comprend un élément de protection (5) en matériau ignifuge, lequel par une extrémité est uni à la pièce extérieure (4) et par l'autre extrémité au noyau (1), déterminant un recouvrement qui protège l'élément élastique (3).CLAIMS1.- Fireproof spring for primary suspensions of railway bogies, which comprises a core (1) which is connected to an elastic element (3) which in turn is joined to an outer part (4), characterized in that it comprises a protective element (5) of flame retardant material, which at one end is joined to the outer part (4) and at the other end to the core (1), determining a covering which protects the elastic element (3) . 2.- Ressort ignifuge pour des suspensions primaires de bogies ferroviaires, selon la première revendication, caractérisé en ce que l'union entre l'élément de protection (5) et la pièce extérieure (4) se réalise à travers d'une proéminence (7) disposée au long du contour circonférentiel de l'extrémité supérieure dudit élément de protection (5) et une fente (8) réciproque du contour circonférentiel de ladite pièce extérieure (4).2.- fireproof spring for primary suspensions of railway bogies, according to the first claim, characterized in that the union between the protective element (5) and the outer part (4) is achieved through a prominence ( 7) arranged along the circumferential contour of the upper end of said protective element (5) and a reciprocal slot (8) of the circumferential contour of said outer part (4). 3.- Ressort ignifuge pour des suspensions primaires de bogies ferroviaires, selon la première revendication, caractérise en ce que l'élément de protection (5) possède dans son extrémité inferieure une aile (9) annulaire vers l'intérieur, qui prend appuie et se fixe sur une nervure annulaire (2) du noyau (1).3.- fireproof spring for primary suspensions of railway bogies, according to the first claim, characterized in that the protective element (5) has in its lower end a wing (9) inwardly annular, which takes support and is fixed on an annular rib (2) of the core (1). 4.- Ressort ignifuge pour des suspensions primaires de bogies ferroviaires, selon la première revendication, caractérise en ce que l'élément de protection (5) est en un matériau ignifuge, tel qu'un thermopolymère élastomère.4.- fireproof spring for primary suspensions of railway bogies, according to the first claim, characterized in that the protective element (5) is a flame retardant material, such as an elastomeric thermopolymer. 5.- Ressort ignifuge pour des suspensions primaires de bogies ferroviaires, selon la quatrième revendication, caractérise en ce que le matériau ignifuge de l'élément de protection (5) est du caoutchouc d'éthylène-propylène-diène.5.- fireproof spring for primary suspensions of railway bogies, according to the fourth claim, characterized in that the flame retardant material of the protective element (5) is ethylene-propylene-diene rubber. 6.- Ressort ignifuge pour des suspensions primaires de bogies ferroviaires, selon la première revendication, caractérise en ce que l'élément de protection (5) est configuré en forme de soufflet.6.- fireproof spring for primary suspensions of railway bogies, according to the first claim, characterized in that the protective element (5) is configured in the form of bellows.
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