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Perfectionnements aux amortisseurs de chocs.
Cette invention se rapporte à des perfectionnements aux amortisseurs de chocs à friction.
Jusqu'à présent, dans les amortisseurs du type à friction, particulièrement ceux qui sont appliqués aux appa- reils de traction pour chemins de fer, une forme couramment employée de ce dispositif consistant en une pièce formant boisseau qui présente des surfaces de friction sur lesquelles un sabot à coin de friction agit de manière à créer une résis- tance de frottement, ce sabot étant combiné avec un ressort destiné à s'opposer élastiquement à tout déplacement relatif entre le boisseau et le dispositif à coin de friction et à ramener aussi les organes-dans leurs positions normales après
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une course de compression du mécanisme.
Dans certains types de ces amortisseurs, le boisseau présente la forme d'une boîte creuse, et ses surfaces de friction sont ménagées sur des faces intérieures apposées de cette pièce, le dispositif à coin de friction étant intercalé entre ces faces, Dans d'au- tres types d'amortisseurs de ce genre, la pièce qui tient lieu de boisseau a la forme d'une tige de friction massive disposée axialement, les éléments du dispositif à coin de friction étant placés sur les côtés opposés de cette tige.
Lorsqu'ils sont appliqués à des wagons de chemins de fer, les appareils du type mentionné ci-dessus occupent invariablement une position horizontale par suite des exigen- ces de la construction des wagons, de sorte qu'il y a une tendance continuelle de la part des éléments à mouvement re- latif du mécanisme, à se déplacer verticalement sous l'action de la pesanteur, indépendamment des déplacements relatife normaux des organes qui se produisent lorsque l'appareil est comprimé. L'expérience a montré que cette tendance de cer- tains éléments à descendre par rapport aux autres,, provoque une usure anormale et un rodage mutuel des organes de l'appa- reil à des endroits ou l'usure ou le contact entre oes orga- nes ne doit pas se produire dans le fonctionnement normal de l'appareil.
L'un des buts de l'invention est donc d'établir un appareil amortisseur de chocs à friction principalement des- tiné à être appliqué à des wagons de chemin de fer, dans le- quel la position des éléments du dispositif à coin de friction par rapport aux surfaces de friction opposées coopérantes de la pièce tenant lieu de boisseau est toujours maintenue, le contact entre les organes coopérants limité aux surfaces qui
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doivent normalement se trouver en prise, et le contact entre des surfaces non coopérantes évité pour emêcher ainsi une usure ou un rodage anormal des organes et procurer un appa- reil plus efficace, ayant une durée plus longue que ceux con- nus jusqu'ici.
D'autres buts de l'invention consistent à aménager dans un appareil du genre indiqué dans le paragraphe -orée** dent, un nouveau dispositif de coincement dans lequel une force de friction élevée est engendrée pendant une course de compression de l'appareil grâce à une surface à, angle aigu à forte action de coincement, tandis qu'en même temps le déga- gement effectif ou la mise hors contact des organes est assu- ré à la fin de la course de compression par une surface de dégagement différente inclinée sous un angle obtu, et à ména- ger des garnitures amovibles, remplacables sur le boisseau, ces garnitures présentant des surfaces de friction soumises à l'usure.
D'autres buts de l'invention ressortiront plus clairement et plus complètement de la description et des revendications ci-dessous.
Dans les dessins annexés la figure 1 est une vue en coupe horizontale longitudinale d'un appareil de traction pour chemins de fer auquel les perfectionnements suivant la présente invention sont appliqués.. Figure 2 est une vue en élévation de l'extrémité avant de l'amortisseur proprement dit. Figure 3 est une vue en coupe transversale verticale à peu prés suivant la ligne 3-3 de la figure 1.
Les figures 4 et 5 sont des vues de détails en perspective montrant respec- tivement l'organe en forme de coin et un sabot de friction du mécanisme perfectionné*
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Dans ces dessins, 10-10 désignent des longrines intermédiaires ou de traction en forme de U du châssis d'un wagon de chemin de fer, aux faces inférieures desquelles sont assujetties les pattes d'arrêt antérieures 11-11 et les pattes d'arrêt -postérieures 12-12 usuelles. L'extrémité interne de la barre de traction est désignée par 13 et est reliée d'une manière positive à un étrier 14 de forme usuelle.
Le mécanis- me amortisseur de chocs proprement dit, de même qu'une pièce de contre-butée principale antérieure 15, sont disposés à l'intérieur de l'étrier, et celui-ci ainsi que les pièces qu'il supporte sont maintenus dans la position de fonctionne- ment par une selle amovible 16 fixée aux longrines de traction.
Le dispositif amortisseur de chocs perfectionné proprement dit comprend essentiellement un organe faisant office de boisseau A, un bloc formant coin B, deux sabots de friction C-C, deux garnitures D-D, une pièce d'appui de res- sort E, un ressort principal 2 et un boulon de retenue G.
Le boisseau A présente sensiblement la forme d'une boîte rectangulaire et il Possède un fond vertical 17, des parois latérales 18-18 et des parois supérieure et inférieure longitudinales 19-19 disposées horizontalement.
Le fond 17 s'étend au-delà des parois latérales 18 comme c'est représenté plus clairement sur la figure 1, et est renforcé par des nervures longitudinales venues d'une Pièce avec le fond et les parois latérales. Le fond 17 réa- git sur les pattes d'arrêt postérieures 12 de la même maniè- re que la pièce coulissante de contre butée postérieure habituelle.
Les parois latérales 18-18 de la pièce A ont une épaisseur notablement plus grande à l'extrémité antérieure,
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sur leurs faces internes, et sont découpées comme c'est indi- qué sur la figure 1 du dessin, de manière à former des nervu- res 21 à l'extrémité antérieure de la pièce.
Ces nervures sont dirigées vers 1 intérieur et derrière elles sont ménagées des rainures courbes 22 formant des épaulements antérieur et pos- térieur opposés, l'épaulement postérieur étant incliné ou taillé en biseau vers l'arrière, comme c'est indiqué en 20, 'sur une certaine distance vers l'intérieur de la pièce A, le creux de celle-ci s'étend alors en ligne droite sur une cer- taine distance en arrière, de manière à former des épaule- ments supplémentaires dont la face est tournée en avant dans le but qui sera indiqué ci-après.
Les garnitures D, au nombre de deux, sont de cons- truction semblable et chacune d'elles a la forme d'une plaque relativement massive présentant une face de butée plane 121 son extrémité antérieure, qui se termine à fleur de la sur- face externe de la pièce A et, derrière cette surface de bu- tée est formée une nervure courbe 23 qui s'adapte à la forme de la rainure 22.
Derrière la nervure 23 la face extérieure de chacune des garnitures est conformée de façon à épouser le contour du creux de la pièce A, de telle sorte que, comme on le comprendra par l'examen du dessin, ces garnitures D -peuvent être facilement introduites en place avant que les éléments du dispositif à coin de friction soient insérés, et lorsqu'elles sont en place, elles sont empêchées de se dépla- cer longitudinalement soit vers l'intérieur, soit vers l'ex- térieur, par rapport au boisseau A. on peut ainsi remplacer ou renouveler rapidement les garnitures lorsque 1 usure s'est produite en service.
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Sur sa face longitudinale chacune des garnitures D -présente une surface de friction longitudinale 24 convergeant vers l'intérieur du boisseau A, comme c'est représenté sur la figure 1, et présentant également une section transversale en forme de V obtu., comme on le voit mieux sur les figures 2 et 3. En outre, sur leurs extrémités internes, les garnitures D ont une telle épaisseur que lorsqu'elles se trouvent en place, elles présentent des épaulements tournés vers l'arriè- re à l'intérieur des surfaces adjacentes de la pièce A, ces épaulements agissant sur la plaque d'appui E du ressort pour limiter le déplacement de ce dernier vers l'extérieur ainsi qu'on le comprendra facilement par l'examen de la figure 1.
Le coin B qui transmet la pression du dispositif de friction par coincement est de préférence formé d'un seul bloc, relativement massif, présentant une face d'extrémité 25 arrondie ou cylindrique contre laquelle porte la pièce d'ap- pui principale 15 et dont le but est de compenser toute va- riation de l'obliquité de cette dernière par rapport à l'axe du mécanisme pendant une course de compression, c'est-à-dire que si la pièce d'appui ou de contre-butée 15 reçoit un choc oblique par suite de la pression qui lui a été transmise par la barre de traction sous un certain angle par rapport à l'axe du mécanisme, la pression de cette pièce 15 au coin B sera néanmoins appliquée dans une direction approximativement pa- rallèle à l'axe du mécanisme,
réduisant ainsi au minimum la tendance des éléments du dispositif à coin de friction à se caler. A son extrémité interne, le coin B présente une paire de faces opposées 26 et 27 convergeant vers l'intérieur. La face 27 agit comme un vrai coin et est disposée suivant un angle de coincement relativement aigu par rapport à l'axe
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longitudinal du mécanisme et à la direction de la pression appliquée, de façon à produire un coincement Puissant entre le coin et les sabots coopérants. Au contraire, la face 26 est disposée sous un angle relativement obtu par rapport à l'axe du mécanisme et à la direction de la pression, de sorte que cette face 26 agit comme soupape de sûreté et la surface de dégagement à la fin de la course de compression après que la pression agissante a été absorbée.
C'est-à-dire qu'on se fie à la surface de coincement 27 pour créer l'énergique bres- sion de coincement nécessaire pendant la compression, et à la surface 26 pour assurer le dégagement de telle sorte qu'il n'y a pas de danger que les pièces se calent à la fin d'une course de compression, ce qui autrement pourrait se produire si toutes les surfaces de coincement étaient disposées sous des angles aigus par rapport à l'axe du mécanisme, on remar- 'quera en outre en examinant les figures 3 et 4 que chacune des faces 26 et 27 a une section transversale en forme de V obtu. dans le but indiqué ci-après.
Les sabots de friction C-C, au nombre de deux, sont disposés de part et d'autre de l'aXe du mécanisme et sont intercalés entre le coin B et les garnitures respectives D.
Chacun des sabots 0 présente en 124 une surface de friction externe longitudinale inclinée vers l'arrière et vers l'inté- rieur du mécanisme et ayant une section transversale en forme de V obtu. de manière à épouser la forme de la surface de friction correspondante 24 de la garniture adjacente D. sur sa face intérieure, chaque sabot C est pourvu d'un renflement latéral 28 présentant à l'avant une face inclinée; la face inclinée du sabot qui coopère avec la face 26 du coin est dé- signée par 126 et est inclinée dans la même mesure que celle
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ci, tandis que la face inclinée de l'autre sabot est dési- gnée bar 127 et coopère avec la face de coincement à angle aigu 27 du coin.
Chacune des faces inclinées 126 et 127 des sabots présente également une section transversale en forme de V obtu pour s'adapter à la section transversale en V des faces 26 et 27 du coin B, comme c'est montré le mieux sur les figures 2, 3 et 5.
Comme c'est représenté clairement sur les figs. 2 et 3, le coin B, les sabots C et l'es garnitures D-D ont tous une hauteur ou des dimensions moindres que l'espace ménagé entre les parois supérieure et inférieure 19-19 du boisseau.
Normalement, lorsque le mécanisme est appliqué à un wagon de chemin de fer et occupe la position représentée sur les des- sins, le coin et les sabots ont tendance à tomber sous l'ac- tion de la pesanteur, mais par suite du contact des faces à section en V des garnitures et des sabots d'une part, et des sabots et du coin d'autre part, les sabots et le coin sont maintenus en alignement horizontal l'un par rapport à l'autre et dans le même alignement que les surfaces de friction oppo- sées ménagées sur les garnitures D portées par le boisseau, de telle sorte que les bords supérieurs et inférieurs des sabots, du coin et des garnitures ne peuvent pas s'appuyer contre les parois supérieure et inférieure de la pièce A, em- pêchant ainsi le rodage ou l'usure de celle-ci,comme on le comprendra aisément.
La pièce d'appui E du ressort a la forme d'une ba- gue massive présentant un rebord qui s'applique sur les ex- trémités internes des garnitures D, de manière à limiter le déplacement de la plaque d'appui du ressort vers l'extérieur.
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L'extrémité externe de la partie annulaire de cette pièce d'appui s'applique sur les extrémités internes des sabots C.
La résistance flexible principale F comprend un ressort à boudin interne relativement léger et un ressort externe plus puissant. L'une des extrémités du ressort interne s'appuie sur un renflement creux faisant saillie vers l'inté- rieur sur le fond 17 du boisseau A, tandis que l'autre extré- mité repose sur une pièce d'appui en forme de disque 29 qui s'applique sur les extrémités internes des renflements 28 des sabots. Le ressort externe de la résistance flexible s'appuie à une extrémité sur le fond 17 du boisseau A et à l'autre extrémité sur le rebord de la pièce d'appui E.
L'appareil est assemblé et maintenu à une longueur totale uniforme par le boulon de retenue G dont la tête est ancrée dans le renflement creux du fond 17 tandis que l'écrou est serré sur le bloc de coincement B. outre sa Ponction de maintenir les différents organes assemblés, le boulon de re- tenue à également pour but de maintenir la résistance flexi- ble E sous sa compression initiale.
Ainsi qu'il a été dit dans le paragraphe précédent, le boulon G est utilisé pour maintenir la résistance flexible sous une compression initiale, de sorte qu'une pression fle- xible sera toujours assurée sur les sabots et transmise au coin pour maintenir le contact voulu entre tous les organes chaque instant et, en outre, si l'usure se produit'sur les surfaces de friction, le faible déplacement latéral des sabots vers l'extérieur, qui en résulte, sera compensé étant donné que la résistance flexible est libre de se détendre et de main- tenir les organes en contact.
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En supposant que le dispositif accomplisse une course de compression sous l'action d'un choc, le fonctionne- ment se fera comme suit. Le boisseau A reste fixe et le dispo- sitif à coin de friction, formé par le coin et les sabots, est déplacé vers l'arrière, c'est-à-dire vers l'intérieur de la pièce A, ce qui a pour effet d'augmenter le coincement et d'accroître la friction entre les sabots et les surfaces des garnitures, tout en comprimant simultanément la résistance flexible F. Cette action de coincement s'exerce principalement sur la faces de coincement 27 et 127 et il se produit égale- ment une légère action différentielle dûe l'inclinaison des surfaces de friction 24.
Pendant la compression, l'alignement horizontal du coin et des sabots avec les surfaces de friction des garnitures est maintenue par suite de la section en forme de V des surfaces en prise de ces organes, comme il a été ex- posé ci-dessus, cet alignement étant assuré en tout temps et empêchant l'usure ou le rodage des parois supérieure et in- férieure du boisseau A. La course de compression se prolonge jusqu'à ce que la pression sur la barre de traction soit sup- primée ou jusqu'à ce que la pièce d'appui 15 atteigne l'extré- mité de sa course en entrant en prise avec l'extrémité du boisseau A.
Lorsque la pression cesse la résistance élastique F se détend et le contact à friction du dispositif de coince- ment est d'abord rompu sur les faces inclinées suivant un angle obtu 26 et 126 du coin et du sabot correspondant, comme il a été expliqué précédemment, la détente du ressort se prolongeant jusqu'à ce que toutes les pièces soient déga- gées et ramenées dans leurs positions normales.
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