| (19) |
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(11) |
EP 0 291 491 B1 |
| (12) |
FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
| (45) |
Mention de la délivrance du brevet: |
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13.03.1991 Bulletin 1991/11 |
| (22) |
Date de dépôt: 11.05.1988 |
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Dispositif de guidage et de sustentation d'un véhicule ferroviaire
Lenk- und Tragevorrichtung für ein Eisenbahnfahrzeug
Guiding and carrying device for a railway vehicle
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| (84) |
Etats contractants désignés: |
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ES GR |
| (30) |
Priorité: |
13.05.1987 BE 8700527
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| (43) |
Date de publication de la demande: |
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17.11.1988 Bulletin 1988/46 |
| (73) |
Titulaire: S.A. CONSTRUCTIONS FERROVIAIRES ET
METALLIQUES |
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B-1000 Bruxelles (BE) |
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| (72) |
Inventeurs: |
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- De Ro, Michel
B-1400 Nivelles (BE)
- Hecq, Pierre
B.-6100 Mont-S/Marchienne (BE)
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| (74) |
Mandataire: Vanderperre, Robert et al |
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Bureau Vander Haeghen S.A.
Rue Colonel Bourg 108 A 1030 Bruxelles 1030 Bruxelles (BE) |
| (56) |
Documents cités: :
EP-A- 0 060 000 FR-A- 809 635 FR-A- 1 014 449 US-A- 2 633 089 US-A- 3 254 610
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FR-A- 549 197 FR-A- 962 202 FR-E- 47 332 US-A- 3 066 617
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| Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication
de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition
au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition
doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement
de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
[0001] La présente invention est relative à un dispositif de guidage et de sustentation
d'un véhicule ferroviaire, constitué d'un boggie à roues indépendantes comprenant
une traverse assujettie à une caisse du véhicule de manière à être perpendiculaire
au plan vertical contenant l'axe longitudinal du véhicule au voisinage d'une extrémité
de cette caisse ainsi que deux longerons munis chacun d'au moins deux roues et, montés
dans le sens longitudinal sur des premiers moyens d'articulation portés par la traverse
de part et d'autre du plan vertical susdit, les longerons étant reliés l'un à l'autre
par l'intermédiaire d'une entretoise montée sur des rotules, de manière à permettre
aux roues portées par les longerons, de suivre les courbures et de franchir les inégalités
de la voie, les longerons étant constitués chacun d'un élément de charpente longitudinal
prolongé par un bras directionnel muni à son extrémité libre d'une roue de guidage.
[0002] Elle trouve sa principale application dans le transport urbain, notamment lorsque
le parcours présente des courbes de faible rayon ou lorsque l'infrastructure de la
voie, en particulier pour le transport urbain souterrain, dans le cas du métro, exige
le recours à des dispositifs de guidage et de sustentation légers et peu encombrants.
[0003] On connaît déjà un grand nombre de dispositifs de sustentation de véhicules ferroviaires
aptes à assurer la stabilité dynamique de ces véhicules, tant en trajectoire rectiligne
qu'en trajectoire courbe inscrite à grande vitesse.
[0004] Le brevet européen n° 0 060 000 décrit un dispositif de sustentation et de guidage
d'un véhicule ferroviaire, équipé d'au moins quatre roues montées sur un support destiné
à être assujetti à la caisse d'un véhicule, au voisinage d'une extrémité de cette
caisse. Ce dispositif est constitué d'une traverse maintenue perpendiculaire au plan
vertical contenant l'axe longitudinal du véhicule et de deux longerons disposés, en
position de service, dans le sens longitudinal de la caisse, de part et d'autre du
plan vertical susdit. Ces longerons sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire
d'une tringle montée sur des rotules. Ils sont articulés à la traverse commune par
des pivots susceptibles de prendre une certaine inclinaison dans un plan sensiblement
vertical. Ces pivots sont reliés entre eux par des rotules et un palonnier solidaire
de la traverse par un pivot perpendiculaire au plan formé par la traverse et l'axe
longitudinal du véhicule.
[0005] Dans les courbes, les longerons pivotent par rapport à la traverse autour de pivots
sensiblement verticaux et forment les côtés opposés d'un parallélogramme déformable,
tandis que la traverse reste perpendiculaire à l'axe longitudinal de la caisse du
véhicule.
[0006] La rigidité des longerons empêche cependant les roues portées par un même longeron
et s'appuyant sur une même file de rail, de s'orienter simultanément tangentiellement
au dit rail.
[0007] Il s'ensuit un glissement considérable du boudin d'une des roues ou des deux roues
portées par le longeron entraînant un bruit désagréable et une usure accélérée des
rails et des roues.
[0008] La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. Elle a pour objet un dispositif
de guidage et de sustentation d'un véhicule ferroviaire, constitué d' un boggie a
roues indépendantes susceptibles de pivoter autour d'un axe vertical et de se mouvoir
indépendamment dans un plan vertical sur chacune des files de rail. Le boggie comprend
une traverse assujettie à une caisse du véhicule de manière à être perpendiculaire
au plan vertical contenant l'axe longitudinal du véhicule au voisinage d'une extrémité
de cette caisse ainsi que deux longerons munis chacun d'au moins deux roues et montés
dans le sens longitudinal, sur des premiers moyens d'articulation portés par la traverse
de part et d'autre du plan vertical susdit, les longerons étant reliés l'un à l'autre
par l'intermédiaire d'une entretoise montée sur des rotules, de manière à permettre
aux roues portées par les longerons de suivre les courbures et de franchir les inégalités
de la voie, les longerons étant constitués chacun d'un élément de charpente longitudinal
prolongé par un bras directionnel muni à son extrémité libre d'une roue de guidage.
[0009] Ce dispositif est essentiellement caractérisé en ce que les longerons comportent
chacun une deuxième articulation d'axe vertical reliant chaque élément de charpente
longitudinal articulé à la traverse et au bras directionnel prolongeant l'élément
de charpente longitudinal, chaque bras directionnel étant relié à l'entretoise par
des tringles formant des quadrilatères articulés assurant l'orientation correcte des
roues par rapport au rail dans les courbes.
[0010] Dans une forme de réalisation particuliaire, chaque longeron présente un appendice
s'étendant vers l'intérieur du boggie dans une direction transversale sensiblement
perpendiculaire à celle du bras et présentant des articulations sur lesquelles est
fixée l'entretoise.
[0011] Chaque bras directionnel porte avantageusement au voisinage de son extrémité libre
un appendice s'étendant vers l'intérieur du boggie dans une direction transversale,
sur laquelle est fixée une tringle solidaire de l'entretoise susdite.
[0012] La distance entre les points de fixation de l'entretoise au longeron est avantageusement
déterminée en fonction de l'empattement, de la largeur de voie et de la position des
articulations des éléments de charpente à la traverse et du bras directionnel par
rapport à l'élément de charpente.
[0013] Selon une particularité de l'invention, le rapport de la distance entre le plan de
la roue de guidage et le moyen d'articulation qui solidarise la tringle à l'appendice
du bras directionnel et celle entre ledit plan de la roue de guidage et le moyen d'articulation
qui solidarise la tringle à l'entretoise, est choisi de telle manière que le plan
de la roue de guidage soit sensiblement tangent à la file du rail de façon à influencer
favorablement l'inscription en courbe du boggie.
[0014] Selon un autre particularité de l'invention, les tringles sont reliées aux appendices
des bras par l'intermédiaire de rotules et à l'entretoise par l'intermédiaire de pivots.
[0015] Un avantage de l'invention réside dans le fait qu'une paire de roues du dispositif
selon l'invention s'appuyant sur une même file de rail, peuvent s'orienter simultanément
tangentiellement à la courbure de la voie. Les caractéristiques autocentrantes du
dispositif de guidage et de sustentation ne sont pas réduites, parce que les bras
directionnels et les longerons sont maintenus dans des plans verticaux strictement
parallèles entre eux deux à deux. Les vitesses de rotation de chacune des roues, motrices
ou non, sont indépendantes.
[0016] D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description
suivante des dessins annexés au présent mémoire, qui illustrent schématiquement une
forme de réalisation préférée du dispositif de guidage et de sustentation suivant
l'invention.
[0017] Dans ces dessins:
_ la figure 1 est une vue en plan d'une forme de réalisation préférée du dispositif
suivant l'invention, sur trajectoire rectiligne;
_ la figure 2 est une vue en élévation latérale du dispositif illustré à la figure
1;
_ la figure 3 est une vue en plan analogue à celle de la figure 1 montrant le dispositif
suivant l'invention s'inscrivant dans une courbe d'une voie ferroviaire; et
_ la figure 4 est une vue détaillée en élévation latérale de l'articulation du bras
directionnel à la poutre support dans les longerons.
[0018] Dans ces différentes figures, les mêmes signes de référence désignent les éléments
identiques ou analogues.
[0019] Comme illustré aux figures 1 et 2, le dispositif de guidage et de sustentation, désigné
dans son ensemble par le signe de référence 1 d'un véhicule ferroviaire, est un boggie
à roues indépendantes destiné à porter une caisse ou une partie de caisse 2 du véhicule
ferroviaire susdit. Le plancher est montré en traits mixtes aux figures 1 et 2 susdites,
au voisinage d'une extrémité de cette caisse 2. Ce dispositif 1 comprend une traverse
3 disposée perpendiculairement au plan vertical contenant l'axe longitudinal X-X′
de la caisse 2 et deux longerons 4 qui, dans la position de service du dispositif,
s'étendent dans le sens longitudinal de la caisse 2, de part et d'autre du plan vertical
contenant l'axe longitudinal X-X′. Chaque longeron 4 est constitué de deux pièces
articulées entre elles. La première de ces pièces est un élément de charpente longitudinal
5 portant une roue 6, éventuellement motrice. Cet élément de charpente longitudinal
5 est prolongé par un bras directionnel 7 articulé à l'élément de charpente longitudinal
5 autour d'un pivot 8 sensiblement vertical.
[0020] Le bras directionnel 7 porte également au moins une roue 9. Chaque longeron porte
donc une paire de roues 6, 9 destinées à suivre une même file de rail, schématisé
par des lignes 10. L'élément de charpente longitudinal 5 porte de préférence des roues
6 de grand diamètre qui constituent des roues porteuses éventuellement motorisées.
Ces roues 6 sont montées sur le côté extérieur au voisinage d'une extrémité du longeron
4. Les bras directionnels 7 porteront de préférence des roues de petit diamètre qui
sont des roues de guidage 9. Ces roues de guidage 9 sont montées dans une fourche
11 prévue à l'extrémité libre des bras directionnels 7.
[0021] Sur les longerons 4 sont montés des moyens d'articulation 12 portant la traverse
3 de manière à pouvoir, d'une part, pivoter dans le sens des flèches Y (Figure 1),
et d'autre part, s'incliner dans le sens des flèches Z (Figure 2). Ces moyens d'articulation
peuvent être des pivots 13 portés par des bossages latéraux non montrés. Ces pivots
13 sont susceptibles de prendre une certaine inclinaison dans un plan sensiblement
vertical autour d'axes 14 parallèles à l'axe longitudinal de la traverse 3, de façon
que les longerons 4, c'est à dire les éléments de charpente longitudinaux 5 et les
bras directionnels 7 puissent s'incliner dans le sens des flèches Z.
[0022] Chaque élément de charpente longitudinal 5 présente un premier appendice 15 qui s'étend
vers l'intérieur du boggie, dans une direction transversale sensiblement perpendiculaire
à celle d'une partie du longeron 4 joignant le pivot 13 au pivot 8. Selon l'invention,
ces appendices 15 servent à la fixation au moyen d'une articulation 16 d'une entretoise
17 reliant l'un à l'autre les longerons 4.
[0023] Chaque bras directionnel 7 porte au voisinage de son extrémité libre un second appendice
18 qui s'étend vers l'intérieur du boggie dans une direction perpendiculaire au bras
7. Sur ce second appendice 18 est articulée à l'aide d'une rotule 20, une tringle
19 solidaire de l'entretoise 17 à l'aide d'une rotule 21.
[0024] Les bras directionnels 7, les seconds appendices 18, les tringles 19 et l'entretoise
17 forment des quadrilatères articulés, qui solidarisent les bras directionnels 7
aux longerons 4.
[0025] Lors de l' inscription en courbe, les roues de guidage 9 écartent les bras directionnels
7 vers la gauche ou la droite afin de suivre les courbures du rail 10 tout en étant
orienté tangentiellement audit rail 10. Ces déviations des bras directionnels 7 entraînent
un mouvement de pivotement des éléments de charpente longitudinaux 5 par rapport à
la traverse 3 autour des pivots sensiblement verticaux 13.
[0026] Ces pivots 13 peuvent d'ailleurs s'incliner dans un plan sensiblement vertical autour
d'axes 14 parallèles à l'axe longitudinal de la traverse 3, de façon que les éléments
de charpente longitudinaux 5 et les bras directionnels 7 puissent eux-mêmes s'incliner
dans le sens des flèches Z et assurent un contact permanent entre les roues 6, 9 et
la voie, quelles que soient les variations de niveaux des files de rails 10, comme
décrit dans le brevet européen n° 0 060 000.
[0027] L'entretoise 17 portant les articulations 16 qui la relient par les tringles 19 aux
appendices 18 des bras directionnels 7, forme avec la traverse 3 et les éléments de
charpente 5 un quadrilatère déformable qui assure l'orientation correcte des roues
6 par rapport au rail 10. L'entretoise 17 prend une position horizontale, lorsque
les files de rails 10 sont au même niveau. Cette entretoise 17 est sensiblement parallèle
à la traverse 3 dans les trajets rectilignes et s'étend alors perpendiculairement
aux deux longerons 4.
[0028] Lorsque la voie prend une courbure à dévers constant, on constate que les bras directionnels
7 qui provoquent par leur déviation par rapport à une direction prédéterminée le pivotement
des longerons 4 par rapport à la traverse 3, pivotent eux-mêmes par rapport aux éléments
de charpente longitudinaux 5 autour des pivots 8 en raison de la présence du quadilatère
articulé qui solidarise les derniers aux tringles 19 et à l'entretoise 17.
[0029] Le pivotement des bras directionnels 7 par rapport aux éléments de charpente longitudinaux
5 permet d'assurer l'orientation correcte et simultanée des roues portées par les
mêmes longerons, tangentiellement à la courbure de la file de rail 10 qui les porte.
[0030] Les longerons 4 constituent des leviers qui peuvent à la fois pivoter et s'incliner
par rapport à la traverse 3 sous l'action des bras directionnels 7.
[0031] Dans la forme de réalisation particulière illustrée à la figure 3, les pivots 13
autour desquels peuvent pivoter les longerons 4 sont articulés d'une part autour d'axes
14 solidaires de la traverse 3 par des rotules à un palonnier 22. Ce palonnier 22
qui présente un pivot vertical 23 solidaire de la traverse 3, maintient les axes des
pivots 13 des longerons 4 dans des plans sensiblement verticaux tout en leur permettant
de s'incliner dans ces plans.
[0032] A chacune de ses extrémités, la traverse 3 est pourvue d'un bossage latéral 23 qui
sert de point d'appui à des moyens pour relier la traverse 3 au plancher de la caisse
2. Ces moyens comprennent de manière connue un ressort à boudin 24 dont une extrémité
prend appui sur le bossage latéral 23 et dont l'extrémité opposée prend appui sur
le plancher de la caisse 2. Une tige 25 munie à l'une de ses extrémités d'une première
rotule 26 solidaire de la traverse 3 et à son extrémité opposée d'une seconde rotule
27, solidaire d'une patte 28 fixée au plancher de la caisse 2, maintient la traverse
sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la caisse, tout en permettant
un déplacement latéral dans le sens des flèches W de la traverse 3 par rapport à la
caisse 2. Ce déplacement latéral est limité. Des pièces de butée portées par la traverse
3 et par la caisse 2 limitent le déplacement latéral de la traverse et limitent la
compression des ressorts à boudin 24.
[0033] Chaque roue de grand diamètre 6 peut être reliée individuellement à un ensemble moto-réducteur
monobloc 29 solidaire de l'élément de charpente longitudinal 5, la roue étant calée
sur l'arbre de sortie 30 de cet ensemble.
[0034] Le dispositif de guidage et de sustentation qui fait l'objet de la présente invention
peut être muni d'équipements auxiliaires, tels que moteurs, freins à disques, freins
à patin magnétique sur rails, butée anti-déraillements, etc...
[0035] La combinaison d'un bras directionnel 7 et d'un élément de charpente longitudinal
5 solidarisé l'un à l'autre par le quadrilatère articulé permet au dispositif selon
l'invention d'attaquer des virages très serrés puisqu'il permet aux roues de s'orienter
tangentiellement à la courbure de la voie. On évite ainsi le glissement des boudins
31 contre le rail 10. Le réglage de la longueur des tringles 19 et le choix de leur
point de solidarisation aux appendices 18 des bras directionnels 7 et sur l'entretoise
17 permet de prérégler un parallélisme parfait des roues de guidage 9 ou de compenser
une usure par un certain degré de pincement.
[0036] Ce dispositif permet d'assurer un autocentrage du véhicule grâce à une allure tronconnique
des bandages 34 des roues 6, 9.
[0037] Ce dispositif permet également de conserver en outre les nombreux avantages déjà
mentionnés dans le brevet européen n° 0 060 000. Il est de poids faible. Son encombrement
réduit permet de diminuer la hauteur de plancher du véhicule par rapport à la voie,
d'améliorer ainsi l'accessibilité dudit véhicule et de réduire le gabarit.
[0038] Une vue en coupe longitudinale du pivot 8 est montrée à la figure 4. Le pivot 8 s'appuie
sur deux roulements à rouleaux coniques 35 dont les boîtiers 36 sont montés sur les
éléments de charpente longitudinaux 5.
[0039] Le dispositif se déforme cinématiquement sans faire apparaître de contraintes ni
d'efforts de rappel. De ce fait, la répartition des charges entre les roues 6, 9 est
pratiquement indépendante des éléments extérieurs tels que le dévers, les inégalités
de voie et les mouvements de caisse du véhicule. La stabilité dynamique est aussi
améliorée et les risques de déraillement sont réduits. En outre, on engendre moins
de bruit et moins d'usure des roues et des rails dans les courbes de la voie.
[0040] Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux détails décrits plus haut pour
réaliser le pivotement et l'inclinaison des longerons 4.
[0041] Ainsi les longerons 4 peuvent présenter une forme différente de celle montrée aux
figures 1, 3 et 4 et être par exemple rectilignes. Les roues 6, 9 sont alors montées
du même côté du longeron 4.
[0042] De même, au lieu d'être articulés chacun à la traverse 3 par un pivot 13, les longerons
4 peuvent être articulés à la traverse 3 par une rotule non montrée portée par ladite
traverse 3. Les longerons 4 doivent alors être maintenus en place par une rotule 32
fixée au palonnier 22, qui est solidaire de la traverse 3 par un pivot sensiblement
vertical 23 dans la position de service du dispositif ou par une troisième rotule.
1. Dispositif de guidage et de sustentation d'un véhicule ferroviaire, constitué d'un
boggie à roues indépendantes comprenant une traverse (3) assujettie à une caisse (2)
du véhicule de manière à être perpendiculaire au plan vertical contenant l'axe longitudinal
(X-X′) du véhicule au voisinage d'une extrémité de cette caisse (2) ainsi que deux
longerons (4) munis chacun d'au moins deux roues (6, 9) et montés dans le sens longitudinal
sur des premiers moyens d'articulation (12), portés par la traverse (3) de part et
d'autre du plan vertical susdit les longerons étant reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire
d'une entretoise (17) montée sur des rotules (16), de manière à permettre aux roues
(6, 9) portées par les longerons (4), de suivre les courbures et de franchir les inégalités
de la voie les longerons (4) étant constitués chacun d'un élément de charpente longitudinal
(5) prolongé par un bras directionnel (7) muni à son extrémité libre d'une roue de
guidage (9), caractérisé en ce que les longerons (4) comportent chacun une deuxième
articulation (8) d'axe vertical reliant chaque élément de charpente longitudinal (5),
articulé à la traverse (3), et prolongé au bras directionnel (7) prolongeant l'élément
de charpente longitudinal (5), chaque bras directionnel (7) étant relié à l'entretoise
(17) par des tringles (19) formant des quadrilatères articulés assurant l'orientation
correcte des roues (9) par rapport au rail dans les courbes.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque longeron (4)
présente un appendice (15) s'étendant vers l'intérieur du boggie dans une direction
transversale sensiblement perpendiculaire à celle du bras (7) et présentant des articulations
sur lesquelles est fixée l'entretoise (17).
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en
ce que chaque bras directionnel (7) porte au voisinage de son extrémité libre un appendice
(18) s'étendant vers l'intérieur du boggie dans une direction transversale, sur laquelle
est fixée une tringle (19) solidaire de l'entretoise (17) susdite.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en
ce que le rapport de la distance entre le plan de la roue de guidage (9) et le moyen
d'articulation qui solidarise la tringle (19) à l'appendice (18) du bras directionnel
(7) et celle entre ledit plan de la roue de guidage (9) et le moyen d'articulation
qui solidarise la tringle (19) à l'entretoise (17) est choisi de telle manière que
le plan de la roue de guidage soit sensiblement tangent à la file du rail de façon
à influencer favorablement l'inscription en courbe du boggie.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en
ce que les moyens (12) par lesquels les longerons (4) sont articulés à la traverse
commune (3), sont des pivots (13) susceptibles de prendre une certaine inclinaison
dans un plan sensiblement vertical, dans la position de service du dispositif et reliés
entre eux par un palonnier (22) qui est articulé à ces pivots (13) par des rotules
(26) et qui est solidaire de la traverse (3) par un pivot sensiblement vertical (23),
dans la position de service du dispositif ou par une rotule (27).
6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les longerons (4)
sont montés sur des pivots (13) reliés entre eux par un palonnier (22) et reliés à
la traverse commune (3) par l'intermédiaire de rotules (31) de manière à permettre
à ces longerons (4) de pivoter également autour de leur axe longitudinal.
7. Dispositif suivant la revendication 1,caractérisé en ce que la traverse (3) est
divisée en au moins deux parties (33) pouvant pivoter l'une par rapport à l'autre
autour de l'axe longitudinal de ladite traverse (3).
8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que chaque extrémité de
ladite traverse (3) porte un pivot (13) sur lequel est monté un longeron (4), de façon
à ce que celui-ci puisse, à la fois, subir un mouvement de pivotement dans le sens
des flèches (4) autour d'un axe sensiblement vertical et prendre une certaine inclinaison
dans le sens des flèches (Z) dans un plan sensiblement vertical, dans la position
de service du dispositif.
9. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les longerons (4)
sont chacun, d'une part, articulés à la traverse (3) par une première rotule (31)
portée par ladite traverse (3) et d'autre part, reliés par une seconde rotule (32)
à un palonnier (22), qui est solidaire de la traverse (3) par un pivot sensiblement
vertical (23) dans la position de service du dispositif ou par une troisième rotule.
10. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les tringles (19) sont
reliées aux appendices (15) des bras (7) par l'intermédiaire d'articulations (16)
et à l'entretoise (17) par l'intermédiaire de pivots (21).
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé
en ce que le degré de pincement des roues de guidage (9) et/ou un rayon de braquage
négatif est obtenu par le choix et la disposition des appendices (18) des bras directionnels
(7) et des éléments de charpente longitudinaux (5) et la fixation des tringles (19)
sur l'entretoise (17).
1. Lenk- bzw. Führungs- und Trage- bzw. Abstützvorrichtung für ein Eisenbahnfahrzeug,
die von einem Fahrgestell mit unabhängigen Rädern gebildet wird, umfassend eine Querschwelle
(3), die an einem Gehäuse (2) des Fahrzeuges nahe einem Ende dieses Gehäuses (2) so
befestigt ist, daß sie senkrecht zur vertikalen Ebene steht, die die Längsachse (X-X′)
des Fahrzeugs umfaßt, und zwei Längsträger (4), von denen jeder mit wenigstens zwei
Rädern (6, 9) versehen und in Längsrichtung auf ersten Gelenkeinrichtungen (12) montiert
ist, die von der Querschwelle (3) beiderseits der genannten vertikalen Ebene getragen
werden, wobei die Längsträger miteinander unter Zwischenschaltung einer Querverbindung
bzw. Verstrebung (17) verbunden sind, die auf Kugelgelenken (16) montiert ist, um
zu ermöglichen, daß die von den Längsträgern (4) getragenen Räder (6, 9) die Kurven
verfolgen und die Unebenheiten bzw. Ungleichheiten des Schienenwegs überwinden bzw.
ausgleichen, wobei jeder der Längsträger (4) von einem in Längsrichtung verlaufenden
Tragelement (5) gebildet wird, das durch einen Richtarm (7) verlängert wird, der an
seinem freien Ende mit einem Führungsrad (9) versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsträger (4) jeweils eine zweite Gelenkverbindung (8) mit vertikaler Achse
aufweisen, die jedes Längstragelement (5) verbindet, an der Querschwelle (3) angelenkt
und am Richtarm (7) verlängert ist, der das Längstragelement (5) verlängert, wobei
jeder Richtarm (7) mit der Verstrebung (17) durch Gestänge (19) verbunden ist, die
Gelenkvierecke bilden, die die richtige Orientierung der Räder (9) in bezug auf die
Schiene in der Kurve gewährleisten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Längsträger (4)
einen Appendix bzw. Fortsatz (15) aufweist, der sich gegen das Innere des Fahrgestells
in einer Querrichtung im wesentlichen senkrecht zu jener des Armes (7) erstreckt und
Gelenkverbindungen aufweist, auf denen die Verstrebung (17) befestigt ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Richtarm (7) nahe seinem freien Ende einen Appendix bzw. Fortsatz (18) trägt,
der sich gegen das Innere des Fahrgestells in einer Querrichtung erstreckt, auf dem
ein Gestänge (19) befestigt ist, das fest mit der genannten Verstrebung (17) verbunden
ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verhältnis des Abstandes zwischen der Ebene des Führungsrades (9) und der Gelenkeinrichtung,
die das Gestänge (19) mit dem Appendix bzw. Fortsatz (18) des Richtarmes (7) verbindet,
und des Abstandes zwischen der genannten Ebene des Führungsrades (9) und der Gelenkeinrichtung,
die das Gestänge (19) mit der Verstrebung (17) verbindet, so gewählt ist, daß die
Ebene des Führungsrades im wesentlichen den Schienenstrang so tangiert, daß sie die
Einstellung des Fahrgestells in der Kurve günstig beeinflußt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtungen (12), mittels derer die Längsträger (4) an der gemeinsamen Querschwelle
(3) angelenkt sind, Drehzapfen (13) sind, die dazu geeignet sind, in der Arbeitsstellung
der Vorrichtung eine gewisse bzw. bestimmte Neigung in einer annähernd vertikalen
Ebene einzunehmen und miteinander mittels eines Ortscheites bzw. Zangenbalkens (22)
verbunden sind, das bzw. der an diesen Drehzapfen (13) mittels Kugelgelenken (26)
angelenkt ist und mit der Querschwelle (3) in Arbeitsstellung der Vorrichtung durch
einen im wesentlichen vertikalen Drehzapfen (23) oder mittels eines Kugelgelenks (27)
verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger (4) auf
Drehzapfen (13) montiert sind, die miteinander mittels eines Ortscheites bzw. Zangenbalkens
(22) und mit der gemeinsamen Querschwelle (3) unter Zwischenschaltung von Kugelgelenken
(31) auf solche Weise verbunden sind, daß sie zulassen, daß sich diese Längsträger
(4) auch um ihre Längsachse herum verschwenken.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschwelle (3) in
wenigstens zwei Teile (33) geteilt ist, die sich in bezug aufeinander um die Längsachse
der genannten Querschwelle (3) herum verschwenken können.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ende der genannten
Querschwelle (3) einen Drehzapfen (13) trägt, auf dem ein Längsträger (4) auf solche
Weise montiert ist, daß er gleichzeitig einer Schwenkbewegung im Sinne der Pfeile
(4) um eine annähernd vertikale Achse unterworfen werden und eine gewisse bzw. bestimmte
Neigung im Sinne der Pfeile (Z) in einer annähernd vertikalen Ebene in Arbeitsstellung
der Vorrichtung einnehmen kann.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Längsträger
(4) einerseits an der Querschwelle (3) mittels eines ersten Kugelgelenks (31) angelenkt
ist, das von der genannten Querschwelle (3) getragen wird, und anderseits mittels
eines zweiten Kugelgelenks (32) an einem Ortscheit bzw. Zangenbalken (22) angelenkt
ist, das bzw. der mit der Querschwelle (3) mittels eines in Arbeitsstellung der Vorrichtung
annähernd vertikalen Drehzapfens (23) oder mittels eines dritten Kugelgelenks verbunden
ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestänge (19) mit
den Appendices bzw. Fortsätzen (15) der Arme (7) unter Zwischenschaltung von Gelenkverbindungen
(16) und mit der Verstrebung (17) unter Zwischenschaltung von Drehzapfen (21) verbunden
sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Grad der Vorspur der Führungsräder (9) und/oder ein Radius des negativen Lenkungsausschlags
durch die Wahl und Anordnung der Appendices bzw. Fortsätze (18) der Richtarme (7)
und der Längstragelemente (5) und der Befestigung der Gestänge (19) an der Verstrebung
(17) erzielt wird.
1. Guiding and levitation device for a railway vehicle, formed by a bogie with independent
wheels, this bogie comprising a transverse member (3) fastened to a body (2) of the
vehicle so that this transverse member is perpendicular to the vertical plane containing
the longitudinal axis (X-X′) of the vehicle in the region of an end of this body (2),
and also comprising two side members (4) which are each provided with at least two
wheels (6, 9) and are mounted in the longitudinal direction on first linkage means
(12), carried by the transverse member (3) on either side of the said vertical plane,
the side members being connected together by means of a tie-bar (17) mounted on pivot
pins (16), so that the wheels (6, 9) carried by the side members (4) are able to follow
the curves and to pass over unevenness of the track, the side members (4) each being
formed by a longitudinal structural element (5) extended by a directional arm (7)
provided at its free end with a guide wheel (9), characterised in that the side members (4) each have a second linkage (8) having a vertical axis connecting
each longitudinal structural element (5), linked to the transverse member (3), and
extending to the directional arm (7) which extends from the longitudinal structural
element (5), each directional arm (7) being connected to the tie-bar (17) by rods
(19) forming four-bar linkages which ensure the correct orientation of the wheels
(9) in relation to the rail in the curve.
2. Device according to claim 1, characterised in that each side member (4) has a projection (15) extending towards the inside of the bogie
in a transverse direction approximately perpendicular to the direction of the arm
(7) and having linkages upon which the tie-bar (17) is attached.
3. Device according to any one of the preceding claims, characterised in that each directional arm (7) carries, in the region of its free end, a projection (18)
extending towards the inside of the bogie in a transverse direction, upon which end
there is attached a rod (19) firmly connected to the said tie-bar (17).
4. Device according to any one of the preceding claims, characterised in that the ratio of the distance between the plane of the guide wheel (9) and the linkage
means which firmly connects the rod (19) to the projection (18) of the directional
arm (7), and the distance between the plane of the guide wheel (9) and the linkage
means which firmly connects the rod (19) to the tie-bar (17), is chosen so that the
plane of the guide wheel is approximately tangential to the line of the rail, in order
favourably to influence the taking of curves by the bogie.
5. Device according to any one of the preceding claims, characterised in that the means (12) by which the side members (4) are linked to the common transverse member
(3) are pivots (13) which are capable of adopting a certain inclination in a plane
which, in the operating disposition of the device, is approximately vertical, and
are connected together by a crosspiece (22) linked to these pivots (13) by pivot pins
(26) and firmly connected to the transverse member (3) by a pivot (23) which, in the
operating disposition of the device, is approximately vertical, or by a pivot pin
(27).
6. Device according to claim 5, characterised in that the side members (4) are mounted on pivots (13) connected together by a crosspiece
(22) and connected to the common transverse member (3) by means of pivot pins (31),
so that these side members (4) are able to pivot around their longitudinal axis also.
7. Device according to claim 1, characterised in that the transverse member (3) is divided into at least two parts (33) capable of pivoting
in relation to each other around the longitudinal axis of the said transverse member
(3).
8. Device according to claim 7, characterised in that each end of the said transverse member (3) carries a pivot (13) upon which there is
mounted a side member (4), so that the said side member (4) can both undergo a pivoting
movement in the direction of the arrows (Y) around an axis which, in the operating
disposition of the device, is approximately vertical, and can adopt a certain inclination
in the direction of the arrows (Z) in a plane which, in the operating disposition
of the device, is approximately vertical.
9. Device according to claim 2, characterised in that the side members (4) are each, on the one hand, linked to the transverse member (3)
by a first pivot pin (31) carried by the said transverse member (3) and, on the other
hand, connected by a second pivot pin (32) to a crosspiece (22) which is firmly connected
to the transverse member (3) by a pivot (23) which, in the operating disposition of
the device, is approximately vertical, or by a third pivot pin.
10. Device according to claim 2, characterised in that the rods (19) are connected to the projections (15) of the arms (7) by means of linkages
(16), and to the tie-bar (17) by means of pivots (21).
11. Device according to any one of the preceding claims, characterised in that the degree of toe-in of the guide wheels (9) and/or a negative steering radius is
obtained by the choice and arrangement of the projections (18) of the directional
arms (7) and the longitudinal structural elements (5) and the attachment of the rods
(19) to the tie-bar (17).