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Dispositif d'accouplement destiné principale- ment aux véhicules sur rails.
La présente invention a pour objet un disposi- tif d'accouplement qui est destiné avant tout aux véhi- cules de chemin de fer. Ce dispositif d'accouplement a été conçu de telle sorte que les caisses de deux véhicu-
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les attelés ne puissent pas se mouvoir transversalement l'une par rapport à l'autre mais que chacune -'elles puisse exécuter des déplacements autour d'un axe longi- tudinal (mouvements de roulis) et qu'elles puissent librement prendre dans les courbes une position angu- !aire l'une par rapport à l'autre.
Le dispositif d'accouplement objet de l'inven- tion comprend essentiellement: a) une poutre ou timon d'attelage qui relie les deux essieux ou les deux bogies adjacents des véhicules et qui est rigide transversalement à la voie, b) un ou deux organes de guidage astreints à demeurer verticaux ou pratiquement verticaux par liaison avec le timon et c) des barres d'attelage portées par les véhicules et se terminant par des articulations universel- les qui sont guidées par les organes spécifiés sous b).
Cette combinaison d'éléments permet évidemment d'atteindre le but indiqué plus haut.
L'invention peut recevoir diverses formes de réalisation. Si les deux articulations universelles sont astreintes par une liaison convenable à demeurer pratique- Lent à la même hauteur ou si elles sont fusionnées en une seule, le dispositif d'accouplement offre cet autre inté rêt de s'opposer aux déplacements relatifs des deux cais- ses dans le sens vertical.
Les caisses reposent sur les essieux ou les bogies par l'intermédiaire de dispositifs de suspension permettant le libre jeu de ces essieux ou bogies. Si les véhicules sont des véhicules à bogies, la liaison habi- tuelle par pivots entre le châssis et les bogies est sup primée. Les essieux ou les bogies acjacents des deux véhicules attelés forment, en quelque sorte, grâce à leur conjugaison par le timon un bogie commun à ces deux véhi- cul es .
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Lorsque le train de roues ainsi constitué ar- rive en un point où la voie présente une légère déviation locale, par exemple sur un joint où l'extrémité d'un rail est légèrement déportée à droite ou à gauche de l'extré- mité de l'autre rail, le déplacement transversal transmis aux caisses par l'intermédiaire des organes de guidage et des barres d'attelage se trouve notablement réduit au passage de chaque essieu sur ce joint. En courbe, l'angle des axes longitudinaux des deux caisses accouplées est moindre de sorte que les soufflets d'intercommunication, s'il en existe, sont soumis à des efforts plus faibles.
De plus, en courbe, les extrémités en regard des deux caisses-se trouvent déportées vers le centre du virage.
Dans une forme de réalisation de l'invention, on combine au dispositif d'accouplement un ou plusieurs appareils assurant seuls ou contribuant à assurer la propulsion de l'un ou des deux véhicules attelés; ces appareils peuvent être par exemple des moteurs, des récep- teurs de force motrice, etc.., et pour simplifier l'ex- posé on se contentera par la suite de parler de moteurs.
Dans ce cas, on peut faire supporter par la poutre ou timon reliant les bogies ou essieux adjacents des deux véhicules les appareils signalés ci-dessus ainsi qu'une partie de la transmission interposée entre les roues motrices et leurs organes de commande. Comme dé- crit plus haut, le poids des châssis ou caisses des véhicules est reporté sur les essieux ou les bogies sans l'intermédiaire de la poutre ou timon et le. ou les moteurs ne participent pas aux mouvements exécutés par les caisses des véhicules par rapport à la poutre en question. Le ou les moteurs se trouvent ainsi disposés
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très petit espace à l'emplacement disponible dans les caisses des véhicules et pratiquement il est possible de les placer presqu'entièrement au-dessous des soufflets d'intercommunication s'il en existe entre les 'véhicules accouplés.
Cependant même s'ils créent un léger encom- brement, celui-ci est moindre qu'avec les dispositions adoptées jusqu'ici et, en outre, il est toujours moins fâcheux Car la région des roues est celle que les voja- geurs considèrent comme la moins confortable.
Enfin, -L'agencement préconisé ici offre les avantages suivants: les moteurs sont plus près des organes qu'ils entraînent, donc les arbres de transmission ou éléments équivalents sont moins longs et sujets à moins de perturbations, les déplacements en hauteur des moteurs par rapport aux roues sont généralement moindres que si ces moteurs ou récepteurs étaient portés par la caisse du véhicule et les moteurs, qui sont d'ordinaire des éléments très pesants, se trouvent placés très bas donc dans une posi- tion avantageuse au point de vue de la stabilité des véhicules.
Dans la forme de réalisation du dispositif d'accouplement où. la poutre, au lieu de former un ensemble rigide, comporte une articulation à axe horizontal quoi- que demeurant rigide dans le sens transversal, le poids des moteurs portés par les deux éléments articulés de la poutre peut être réparti entre le châssis de l'un des véhicules et le bogie ou l'essieu voisin du dis- positif d'accouplement. Il est facile de constater qu'un certain nombre des avantages signalés ci-dessus se trouvent conservés.
Il est également possible de réaliser un dis-
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positif d'accouplement dans lequel la poutre est en deux parties articulées l'une sur, l'autre sans que la rigi- dité transversale de l'ensemble soit éliminée et dans lequel chacune de ces parties est suspendue au châssis correspondant du véhicule. Dans ce cas, les moteurs portés par les parties de la poutre se trouvent sus- pendus au châssis du véhicule mais les avantages inhérents à leur position surbaissée et à leur proxi- mité des roues sont maintenus. Le dispositif d'accou- plement se présente dans ce cas sous une forme modifiée et, indépendamment des aménagements spéciaux qu'il comporte en vue de la réception du ou des moteurs, il fait partie de la présente invention.
On peut encore rendre porteur le tison d'accouplement en reportant sur lui tout ou partie de 1, charge à transmettre de la caisse de chaque véhicule aux essieux ou bogies correspondants. La charge ou frac- t ion de la charge peut être transmise rigidement ou élastique ment de la caisse ou du châssis au timon et rigidement ou élastiquement du timon aux essieux ou aux bogies.
Le dispositif d'accouplement ainsi modi- fié s'applique à la réalisation de trains ou de locomo- tives articulés.
De préférence, les charges sont reportés au milieu ou dans le voisinage du milieu du timon.
De toute façon, on reporte les charges sur le timon de façon que, de préférence, elles se répar- tissent également entre les essieux ou les bogies accouplés par le timon.
Le dispositif d'accouplement ainsi modifié
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le dispositif d'accouplement décrit >u début. D""l:S cw dernier cas, en effet, les précautions à. prendre pour assurer la uobilité relative du. bogie non seulement par rapport à 1 caisse du véhicule rais <r rapport 4u tiùon sont souvent plus difficiles à observer que dans le cas c.u dispositif d'accouplement codifié comme il vient d'être
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dit. ,uc,üd 1 Koûilite relative est assurée &ràce É: les ense;1.:les de patins et de blissi;;;res il ne S8 l r;;s01:te pas de rndes difficultés, u contraire, le roLlc. devient plus ardu si, en vue de diminuer le frottement,
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on veut utiliser des galets à axe fîre.
Diverses ïbrtiies de réalisation du dispositif â'acconpleéent et d'autres .vçnt,s apparaîtront iins la description qui va. suivre, en regard des dessins annexes, donnés à titre d'exemple.
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L= fig. 1 est un schëina explicatif du principe de l'invention.
La fig. 2 représente en coupe verticale et sché-
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iatigueiént un dispositif d'accouplement dans une de ses formes de réalisation ainsi eue les parties adjacentes des véhicules attelés par ce dispositif.
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La fiS. :3 est une vue en plan correspondante.
Les fig. 4 et 5 sont des vues analogues à la fig. 2 de c-eux v;ri4ntes de réalisation du dispositif d'accouplecient,
La fig. 6 est une vue analogue à la fig.2 d'un iutre dispositif d'accouplement montré entre des vé- hicules à essieux simples.
La fige 7 est une vue en plan correspondante.
La fige 8 est une vue en bout de l'un des véhicules des fig. 6 et 7 avec coupe partielle par 8-8 de la fig. 7.
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Les fige 9,10 et 11 sont des vues analogues à la fig. 2 de dispositifs d'accouplement comportant deux organes de guidage pour les joints universels des barres .' attelage.
La fig, 12 représente dans les mêmes conditions que la fig. 2 un dispositif d'accouplement un peu différent.
La fige 13 représente en plan, isolément, le timo, d'attelage.
La fig. 14 représente, de face, le guide verti- cal seul.
Les fig. 15 et lô montrent, de face et en plan respectivement, un dispositif d'accouplement de même type que celui de la fig. 2.
Les fige 17 et 18 représentent, dans les mêmes conditions, un dispositif d'accouplement du même type que celui de la fige 10.
La fig. 19 est une coupe longitudinale médiane de .-..eux véhicules attelés par un dispositif d'accouplement , modifié, cette coupe étant limitée aux extrémités adja- centes des deux véhicules.
La fi'. 20 est une vue en plan correspondant à la fige 19, les châssis étant enlevés.
Les lige 21 et 22 sont des vues analogues aux fig. 19 et 20 respectivement, d'une forme de réalisation différente.
Les fig. 23 et 24 représentent, dans les mêmes conditions, une autre forme de réalisation dans laquelle la charge des moteurs est reportée sur les châssis des véhicules.
La fig. 25 est une vue analogue aux fig. 19, 21 et 22 d'une forme de réalisation dans laquelle la. charge
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Les fige 26 et 27 s ont deux coupes transv er- sales analogues montrant la manière dont les poutres ou timons peuvent s'appuyer sur les châssis ou sur les bogies.
La fig. 28 représente, en coupe longitudinale, une partie d'un dispositif d'accouplement modifie et des éléments voisins des véhicules accouplés (réduiLs leurs chassis).
La fig. 29 est une vue en plan correspondante.
Lesfig. 30 et 31 sont descoupes par 30-30 de la fig. 28 et 31-31 de la fig. 29 respectivement.
Les fig. 32, 33, 34 sont des vues analogues aux fig. 28, 29 et 31 respectivementt d'une variante, la fig. 34 étant une coupe par 34-34 de la fige 33 (châssis enlevé).
Les fige 35 et 36 sont des vues analogues aux fige 28 et 29 d'une autre variante.
La fig. 37 représente isolément un élément du dispositif d'accouplement.
La fig. 38 est une vue extérieure, avec coupe partielle par l'axe longitudinal du timon d'une locomotive articilée.
Dans le schéma de la fig. 1, on a représenté deux véhicules circulant en courbe, ces véhicules étant du type à bogie. Les caisses 1 et 2 possèdent des barres d'attelage 3, 4 qui leur sont fixées rigidement et qui sont reliées entre elles en 5 par un joint universel; ce joint est porté, de manière à pcuvoir simplement coulisser verticalement, par une barre 6 accouplant les pivots 7 et 8 des bogies adjacents des deux véhicules 1 et 2. La liaison ordinaire des châssis et des bogies par pivots est supprimée, les châssis reposent simplement sur ces
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bogies, de préférence par l'intermédiaire de ressorts avec chemins de roulement ou de glissement.
Si l'on suppose que les véhiculesse meuvent dans le sens de la flèche, on constate qu'à un déplacement latéral d du pivot 8 par rapport à la ligne droite XY cor- respond seulement un déplacement d/2 de l'articulation universelle 5 ; si comme on l'a représenté les véhicules sont munis de bogies à deux essieux, à tout déplace ment latéral et local a d'un essieu correspond, pour le pivot du bogie, un déplacement . et, pour l'articulation uni-
2 verselle 5, un déplacement a/4. Par conséquent, le passage des véhicules attelés par le nouveau dispositif d'accou- plement sur une voie accusant des inégalités dans le sens transversal, par exemple sur une voie dont les joints entre rails consécutifs ne sont pas parfaits, se traduit par des chocs moins violents et par des vibrations moin- dres dans les caisses des véhicules.
Lorsque les véhicules entrent en courbe, les déplaoements angulaires des Baisses sont moins grands qu'avec les attelages habituels, les réactions centrifuges sont réparties plus uniformément sur les essieux puisqu'elles sont transmises d'abord au timon qui agit comme balancier égalisateur et enfin, le point d'articulation 5 étant amené sur une corde de la courbe formée par l'axe de la voie, les caisses des véhicules se trouvent déportées vers l'intérieur de cette courbe et il en est de même du centre de gravité; par suite la tendance au renversement des wagons sous l'effet de la force centrifuge est moins à redouter et le rail extérieur est moins surchargé que si l'attelage était du type habituel.
On voit immédiatement que les avantages signa- lés ci-dessus subsistant, à un degré légèrement moindre,
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articulation universelle guidée le long d'un organe porté par le timon. Si les deux articulations sont indépendantes, les caisses des véhicules peuvent évidemment exécuter en toute liberté des déplacements verticaux relatifs.
Sur les fig. 2 et 3, les traverses adjacentes 9 et 10 de deux véhicules sont relises par des barres d'attelage 11,12 accouplées entre elles par une articula- tion universelle réalisée de la faon suivante: les barres 11 et 12 se terminent par des chapes 13, 14 portant des axes 15,16 autour desquels peuvent tourner mais non cou- lisser des colliers 17, 18 enfilés sur un pivot commun 19; le pivot 19 est porté par un timon d'attelage 20 qui se termine par des sphères 21, 22. La sphère 21 est logée dans une coquille 23 de préférence en deux parties et portée par un coulisseau 24.
Celui-ci peut se mouvoir à l'encontre de l'action de ressorts antagonistes 25 dans une glissière ménagée dans le châssis 26 de l'un des bogies ou dans toute autre partie telle que la traverse danseuse couramment employée. La sphère 22/est montée de la même façon par rapport àu bogie de l'autre véhicule.
Chacun des véhicules repose sur le bogie qui se trouve au-dessous de lui, par l'intermédiaire de ressorts 27 qui s'appuient sur des patins 28. Ceux-ci peuvent coulis- ser ou rouler sur des tables 29 portées par le châssis du bogie correspondant. Si des rouleaux ou galets sont interposés, on doit remarquer que le centre de pivotement du châssis par rapport au bogie est sur l'axe 19 et il est préférable d'orienter en conséquence l'axe des galets ; les tables 29 peuvent de chaque côté être bordées par des rampes limitatrices des déplacements latéraux ou par des butées telles que les butées élastiques.
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Comme on l'a indiqué l'une des barres d'atte- lage 12 peut coulisser horizontalement par rapport au châssis et un ressort 30 est interposé entre un collier 31 de cette tige et la traverse 10.
Dans la forme de réalisation de la fig.4, la traverse 9 porte un étrier 32 supportant un axe de pivote- ment 33 non susceptible de coulisser. Cet axe se termine par une chape 34 qui, par l'intermédiaire d'un axe 35, est reliée au timon 36 réalisé sous la forme d'un balancier.
Sur l'axe 33 se trouve une sphère'37; suivant le cas, celle- ci peut être fixe ou susceptible de coulisser et, autour de la rotule qu'elle constitue, peut tourner une coquille en deux parties 38 portée par l'autre traverse 10. Les extré- mités du balancier 36 peuvent tourner autour de sphères 39 susceptibles de coulisser sur des pivots 40 portés par le châssis 41 des bogies.
Dans le cas de la fig. 5, l'articulation à ge- nouillère entre les barres d'attelage des véhicules est remplacée par un joint universel comprenant un collier 42 susceptible de tourner autour du pivot 43; le collier 42 porte une chape sur laquelle est articulée, en 44, l'extré- mité d'une barre d'attelage 12 montée comme dans les fig. 2 et 3. L'extrémité inférieure de l'axe 43 pénètre dans un trou 45 à bords élargis du timon ou poutre 46.
Comme on l'a indiqué plus haut, l'invention s'applique également dans le cas où les essieux' voisins des deux véhicules utilisés sont des essieux isolés et non pas des essieux de bogies.
Les fig. 6, 7 et 8 donnent un exemple de réa- lisation. Les organes qui existaient déjà dans la forme de réalisation des fig. 2 et 3 ont été affectés des mêmes
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un carter 48 dans lequel il peut coulisser verticalement; deux ressorts 49 peuvent être interposés entre les essieux 47 et le carter 43.
Le carter est placé, comme les boîtes d'essieux habituelles, entre des plaques de garde 50 por- tées par le châssis du véhicule; dans sa partie médiane, il est muni d'une rotule 61 destinée à la liaison avec le timon 20. comme le carter 48 ne peut exécuter que des dépla- cements transversaux par rapport au châssis, le timon 20 se termine par des glissières 52 dans lesquelles sont eu- prisonnées les rotules telles que 51 afin que celles-ci puissent y glisser. La fige 7 donna une idée des déplace- ments que peuvent éprouver les différentes parties du dis- positif d'accouplement lorsque les véhicules circulent en courbe.
Il n'est pas indispensable que les barres d'at- telage aboutissent à une articulation universelle commune.
Au contraire, chacun des véhicules peut posséder une arti- culation universelle particulière. La fig. 9 donne sché- matiquement un exemple de réalisation. Dans cet exemple, chaque barre d'attelage 53 porte un logement sphérique 54, de préférence en deux parties, et, dans ce logement, peut se mouvoir une rotule 55. Celle-ci est reliée rigidement à un tube56 susceptible de coulisser sur une tige de gui- dage 57. La tige 57 est portée par une barre ou une poutre 58, qui, par une articulation universelle 59 ou 59', est assemblée au cadre du bogie ou à sa traverse danseuse.
L'extrémité extérieure de la poutre 58 peut être accouplée à l'extrémité analogue de la poutre 59' d'un autre véhi- cule de manière à former un timon rigide transversalement.
Grâce à la construction indiquée schémati- que ment et qui peut, bien entendu, recevoir dans le détail de nombreuses variantes d'exécution, on voit qu'il est fa-
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cile coopérer l'attelage de deux véhicules puisqu'il suf- fit de prévoir des dispositifs d'attache rapides pour re- lier les deux éléments constitutifs du tiwon. Lorsque deux véhicules ont étédételés, chacun d'eux est susceptible de circuler soit à vitesse réduite, soit même à une vi- tesse quelconque si l'on a pris soin d'immobiliser le bo- gie transversalement ou d'en limiter les déplacements la- téraux. Cette dernière condition est réalisée si, comme on l'a indiqué plus haut, on prévoit, de chaque côté des tables de roulement 29 signalées plus haut, des butées ou moyens équivalents.
Dans la fi g, 10, on a conservé le même agen- cement à la partie supérieure du dispositif d'accouple- ment, mis la partie inférieure a été légèrement modifiée.
Le timon en effet ou plus exactement les deux barres 58 qui le constituent se terminent par des douilles 60 qui ne peuvent que tourner autour des pivots 61 des bogies. Dans le cas de la fige 11, au lieu. de rotules à la partie su- périeure de l'accouplement, on trouve simplement des liai- sons par un seul axe de pivotement 62 qui est horizontale Dans ce cas, les rotules 59 sont conservées sur les bogies.
Ces figures schématiques montrent :
1 - qu'il est possible de monter des pièces absolument identiques sur les deux véhicules en regard en vue d'en faire la liaison par un accouplement automatique ou par un accouplement facile monter ou à démonter.
2 - que la constitution d'un train avec des véhicules perfectionnés d'après la présente invention est aisément réalisable.
Elles indiquent en outre un autre mode de liaison des deux portions de timon d'accouplement.
Les deux portions 58 et 58' des timons re-
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permettre le gauchissement relatif, dans le cas de la fig.
10 oies deux bogies qu'ils relient et dans le cas de la fig.
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11 des deux caisses qui sont accouplées par leur intdr6- d ic:..ir e .
Cet asseiblage est réalisé de 1- fanon sui- vante ; Chacune des e1D{ barres 58 et 53' porte, à son ex- trémité libre, un plateau ±1. Les deux gI.te,-ax mis en regard., sont alors coiffas d'un manchon commun 92 en deux parties de façon à pouvoir tourner dans ce manchon autour de l'axe du timon qui demeure rigide transversalement. Ce
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montage permet aux deur. tiges 1S et 1SI ne prendre une nosition décalée, a'est-1-àire de se trouver dans deux plans différents passant par l'axe coù-1.U1J des barres.
De cette fhqon, le gd.uchisse0nt des de1D: bogies à la fige 10 est possible; un tion COw1-1àterc.ent rigide ne le permettrait pas.
Chaque tige 19 (fig.lO) doit être L inte- nue parallèle au pivot 61 du bogie auquel elle ap:;;arti en 1; , pour éviter qu'elle puisse se coucher lors des Mouvements transversaux de la caisse car, dans ce dernier cas, elle ne dirigerait plas l'extrémité de cette caisse. Le guide 56 ne peut remplir cette fonction de maintien, étant relié au châssis par la rotule 54, 55 nécessaire pour permettre le gauchissement de la caisse par rapport au pivot du bogie.
Ce même montage permet le gauchissement relatif des deux caisses dans le cas de la fig. 11, les tiges de guidage 19 et 19' sont maintenues dans un plan vertical normal à l'axe 62 de leur genouillère.
Dans les formes de réalisation indiquées ci-dessus, les joints universels des barres d'attelage des deux véhicules peuvent si on le veut être reliés entre
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eux de manière à ne pas pouvoir subir de déplacement re- latif en hauteur. A cet effet, on peut, comme on l'a in- diqué dans la fig. 9, munir l'un des joints d'un bois- seau 63 et l'autre d'une sphère 64 de même diamètre que le diamètre intérieur du boisseau.
Comme on l'a fait remarquer, le timon unissant les pivots des deux bogies ou les essieux adjacents des véhicules est rigide simplement dans le sens transversal.
Il peut très bien, comme on l'a représenté sur les fig.
12 à 14, être articulé autour d'un axe transversal. Dans ces figures, qui sont relatives à l'utilisation d'un joint universel unique désigné dans son ensemble par 65, le ti- mon se compose de deu:: fourches 66, 67 que l'on peut ré- unir par une tige transversale 68. Celle-ci peut, comme le montre la fig. 14, porter une tige 69 sur laquelle est montée la rotule 70 du joint universel 65.
Comme on le comprendra un certain nombre des particularités exposées en regard de certaines figures seulement s'applique également aux formes de réalisation décrites en regard d'autres figures. Notamment, on peut, dans le cas où il existe un seul joint universel pour les barres d'attelage des deux véhicules à accoupler faire en sorte que les châssis de ces véhicules puissent, indépendamment, se déplacer en hauteur. Cn peut, par exemple, à cet effet, prévoir un jeu approprié entre les déments du joint universel lui-même.
Les fig. 15 et 16 montrent une forme de réa- lisation d'un dispositif d'accouplement dans lequel est utilisé un seul joint universel. Les deux véhicules pos- sèdent chacun le même équipement qui comprend une flèche 71 terminée à une extrémité par une chape 72 qui est re-
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., ..( "" "Q'" 11,., :::!1{e 7K à un collier 74; celui-ci est enfilé
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sur un pivot 75 porté par le, traverse danseuse 76. On voit sur celle-ci, en 77, des chemins de roulement ou berceaux sur lesquels se meuvent des rouleaux portés par les brides des ressorts longitudinaux ou par des patins de ressorts à boudin verticaux interposés entre la caisse et la traver- se danseuse.
A l'autre extrémité, chaque flèche porte ceux boisseaux 78 filetés intérieurement et, entre ces boisseaux, un tampon 79 qui peut, le cas échéant, être en caoutchouc ou être garni de caoutchouc. On voit qu'avec une vis 80 à deux filetages à pas contraires on peut accoupler rapide- cent les flèches 71, 71' de ceux véhicules pour forcer ainsi un ticon rigide. Sur ce timon, se placeune tableamo- vible 81, dont chacun des véhicules possède en réserve un exemplaire et qui porte une tige verticale 82 sur laquelle peut coulisser une rotule. Sur la rotule est montée une coquille en deux parties 83 possédant latéralement des ouvertures 84 par lesquelles sortent des pivots 85.
Sur ces pivots s'articule une chape 86 et la coquille est solidaire d'une tige 87; la tige 87 et l'extrémité de la chape 86 sont filetées intérieurement de manière à pouvoir être reliées par des tendeurs à vis 88 aux barres d'atte- lage 89 des deux véhicules, barres qui sont elles aussi filetées intérieurement.
Pour éviter que la rotule placée à l'intérieu de la coquille 83 ne ae sépare de la tige 82, celle-ci possède une butée qui, de préférence, est une butée mobile solidaire d'un volant et se vissant sur une partie filetée de la tige 82. Lorsqu'un des véhicules doit être détaché, on peut, sur chacun des véhicules restants, con- server le mode de liaison du bogie au châssis par l'in- termédiaire de la flèche 71, de la tige 82, du joint à rotule et de la barre 89; pour cela, on peut prévoir un
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dispositif quelconque permettant l'immobilisation d'une table telle que 81 sur chaque flèche.71 et -Abaisser suf- fisamment la butée mobile qui constitue le volant 90, puisque cette butée doit soutenir l'extrémité extérieure de la flè ch e.
Les fig. 17 et 18 représentent une forme de réalisation analogue dans le cas où chaque véhicule pos- sède une articulation universelle particulière. La dispo- sition est la même que dans le cas des fig. 15 et 16.
Dans ce cas, il suffit pour séparer les véhicules accou- plés de dévisser les tendeurs 80 et de régler à la hauteur voulue les butées 90.
Dans les figures qui suivent et qui sont purement schématiques, on s'est contenté de représenter les organes qui paraissaient indispensables à l'exposé de 1' invention.
Dans l'exemple que montre la fig. 19, les châssis 91-92 des deux véhicules sont reliés, ainsi -qu'il a étéexposé plus haut par des organes d'accouple- ment ou barres articulées comportant des articulations 93-94 à axe transversal à la voie et pouvant tourner au- tour des tiges 95-96. Elles sont assemblées par un pivot central 97, le long duquel elles peuvent coulisser dans le sens vertical.
Le pivot 97 est porté par un timon ou poutre réalisé à la manière d'un caisson et se composant de deux parties principales 98-99; le timon se termine, d'un côté, par une rotule 100 pouvant jouer dans une coquille 101; celle-ci est portée par l'un des bogies dont le cadre est désigné par 102. La partie 99 du timon ou poutre d'attelage se termine par une douille 103, enfilée sur une cheville ouvrière 104 que porte le
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bogie dont le cadre est désigné par lQ5.
La substitu- tion du manchon 103 à une rotule a pour but d'assurer le maintien des moteurs 106-107; portés par les parties 98-99 du timon, dans une position sensiblement vertica- le, c'est-à-dire évite que le timon se renverse laté- ralement d'un côté ou de l'autre; comme on le verra plus loin on peut adopter toute autre disposition con- duisant au même résultat. Les châssis 91-92 reposent sur les bogies correspondants 102-105 par l'intermédiai- re d'une suspension appropriée, par exemple par l'inter- médiaire de ressorts à boudin tels que 108, le moteur 107 entraîne les essieux 109-110 par l'intermédiaire d'un embrayage 111 et d'engrenages 112 avec interposi- tion, aux endroits convenables, de cardans 113.
L'arbre de transmission unissant les engrenages 112 peut, outre les cardans, comporter des parties coulissantes assu- rant son extensibilité pour tenir compte des déplace- ments individuels des essieux par rapport au cadre du bogie. Le moteur 106 est monté de la même façon que le moteur 107 par rapport au timon.
Bien entendu, pour la disposition des moteurs à l'intérieur du timon 98-99, on peut faire appel à tous les perfectionnements connus dans la technique et, notamment, on peut suspendre le moteur élastiquement, s'il y a lieu utiliser un embrayage hydraulique, etc...; on peut de même apporter à la transmission entre les roues et le moteur tous perfectionnements appropriés, la transmission indiquée sur le dessin n'ayant été représentée qu'à titre purement illustratif .
Dans le dessin, on a supposé également que le timon se composait de deux parties à peu près identiques situées de part et d'autre d'un plan longitudinal médian et que deux moteurs étaient symétriquement placés dans ce timon
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mais ces dispositions peuvent être modifiées au gré du constructeur.
Dans la forme d'exécution que montrent les fig. 21 et 22, le timon ou poutre d'attelage est réa- lisé, comme dans le cas précédent, sous la forme d'un organe rigide composé de deux moitiés pratiquement iden- tiques mais celles-ci sont placées bout à bout symé- triquement par rapport à un plan transversal à la voie.
Les deux parties 114-115 de ce timon portent deux tiges de guidage 116-117 respectivement,, sur lesquelles peuvent coulisser des rotules 118-119. Celles-ci sont prisonnières de coquilles 120-121 portées par les châssis 91-92. Les deux parties du timon sont assemblées par leurs extrémités adjacentes en 122 par tous moyens convenables, notamment par les moyens d'attache rapide qui ont été spécifiés précédemment. A ses extrémités, le timon est relié aux bogies 102-105 comme il a été décrit plus haut en regard des fig, 19 et 20. Les deux moitiés 114-115 du timon portent des groupes moteurs 123 124 respectivement; ces groupes moteurs sont affectés à l'entraînement des bogies correspondants 102-105. Dans ces conditions, sil'on sépare les deux moitiés 114-115 du timon on obtient deux véhicules indépendants à propulsion autonome.
Les châssis 91-92 doivent, ainsi qu'on l'a indiqué par les lignes en traits mixtes 125-126 sur la fig. 22, présenter des ouvertures suffisamment grandes pour que les moteurs 123-124 puissent exécuter, par rapport au châssis, les mouvements qui résultent des déplacements relatifs des bogies lorsque les véhicules circulent en courbe. Si le poste de commande et divers organes accessoires doivent être placés près du moteur,
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une plateforme surmontant chacun des moteurs et reposant, comme eux, sur le timon. Cette plateforme subira alors, par rapport au. châssis, les mêmes déplacements relatifs que le moteur.
Les fige 23 et 24 montrent un dispositif d'ac- couplement un peu différent de ceux qui ont été décrits plus haut, bien que répondant toujours à la définition générale qui a été donnée dans ce texte, Dans le cas présent, les barres d'accouplement articulées se confon- dent pour partie avec les organes d'assemblage des deux moitiés du timon. Les châssis 91-92 portent à leurs ex- trémités adjacentes, deux manchons 127-128 dans lesquels peuvent tourner des axes 129-130 portés par les deux moitiés 131-132 du timon d'attelage des véhicules. Le timon 131-132 est relié au châssis 91-92, d'une part, par les axes 129-130 dont il vient d'être question et, d'autre part, par des pattes telles que 133 qui peuvent se mouvoir dans des glissières 134 ou organes' analogues annexés au châssis.
Les deux parties 131-132 du timon portent des logements sphériques ou coquilles 135-136 recevant des rotules 137-138 pouvant coulisser sur des chevilles ouvrières 139-140 que portent les bogies 102-105. De plus, les deux parties du timon sont reliées par un dispositif d'attelage comportant deux axes d'arti- culation, l'un. longitudinal 141, l'autre transversal 142.
Ce dispositif d'attelage est le seul qu'il faille démonter pour séparer les deux véhicule.s, Comme précédemment, les deux parties du timon soutiennent des moteurs ou groupes moteurs 123-124; il est clair que ces derniers sont supportés par le châssis qui, son tour, repose sur les bogies par exemple par l'intermédiaire des res- sorts 108. Les moteurs commandent les essieux de
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toute manièrappropriée ainsi qu'il a été dit pré- cédemment.
La. fig. 23 montre, en outre, deux plateformes 143-144 soutenues respectivement par les parties 131- 132 du timon, par l'intermédiaire de tiges 145 ou de moyens équivalents terminés par des rotules. Sur la plateforme 143 on a représenté un réservoir de combus- tible 146 relié au moteur par un tuyau 147, le siège 148 du conducteur, une manette 149 de commande de l'accélé- rateur et un levier d'embrayage 150. Un tablier mobile 151 permet d'établir une communication entre les deux plateformes. Dans cette forme d'exécution, on a indi- qué également un moyen d'immobilisation de la partie 131 du timon lorsque celle-ci est séparée de la moitié 132, c'est-à-dire lorsque le véhicule de gauche est séparé du véhicule de droite.
Le moyen indiqué consiste en une broche 152 traversant une douille 153 portée par le 'châssis 91 et s'engageant dans une douille 154 portée par la partie 131 du timon.
La fig. 25 montre une variante de réalisation d'après laquelle les deux parties 155-156 d'un timon affectant la forme d'un V très ouvert sont articulées entre elles autour d'un. axe horizontal 157 qui cons- titue le seul organe d'attelage qu'il faille mettre en place ou retirer pour accoupler ou désaccoupler les véhicules dont les châssis sont désignés comme précé- demment par 91-92. L'obliquité des deux parties du timon sur l'horizontale n'est pas indispensable; elle est dans certains cas plus commode pour la disposition des organes ; le timon peut donc aussi bien comporter deux parties situées pratiquement dans le prolongement
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l'une de l'autre.
A leurs extrémités adjacentes, les deux parties 155-156 du tion portent des pivots 158-
159 qui sont reliés aux châssis correspondants par des organes comportant chacun une articulation trans- versale 160-161. D'un côté d'un des véhicules, le véhicule 91 par exemple, on trouve en plus une art i- culation longitudinale 162 mais u-e telle articulation. n'existe pas de l'autre côté afin que le timon ne puisse pas se déverser latéralement, c'est-à-dire afin que les moteurs 123-124 aient toujours leur plan longitudinal médian dans une position sensiblement verti- cale. On a enfin indique dans les dessins deux modes d'attaque des essieux par les transmission venant des moteurs.
Les fig. 26 et 27 Montrent, d'une façon très schématique, comment l'on peut conserver à peu près vertical le plan longitudinal médian des moteurs sans avoir recours aux artifices indiques plus haut et qui peuvent retirer à l'un des châssis de véhicules la possibilité d'exécuter un mouvement de roulis par rapport au bogie qui le supporte. Dans le cas de la fig. 26, le timon, désigné dans son ensemble par 163, comporte latéralement des pattes 164 qui s'appuient contre l'infrastructure du châssis 165 de l'un des véhicules, directement ou par l'intermédiaire de gar- nitures 166, rigides ou élastiques.
Le timon peut alors être relié à ses deux extrémités aux bogies ou aux essieux par des articulations universelles, par exemple par des joints à rotule, ou s'il est réalisé conformément à la fig. 25; une articulation autour d'un axe analogue à l'axe 162 peut être prévue sur le véhi- cule de droite.
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Dans l'exemple de la fig. 27, les pattes 164 s'appuient sur le cadre du bogie 167 et dans ce cas il est nécessaire que la liaison entre le timon et le châssis comprenne au moins une articulation universelle.
Il doit être entendu que les particularités de réalisation exposées en regard de chacune des fi- fures précédentes s'appliquent aux forces de réalisation décrites en regard des autres figures et, de même, les diverses particularités décrites en regard des fig. 1 à 18 sont applicables au dispositif d'accouplement réalisé comme il a été décrit ci-dessus. Il est de même éviàent que le timon peut supporter d'autres organes accessoires que ceux qui ont été indiqués explicitement.
Bien entendu, les figures du dessin ne représentent que des bogies mais les dispositions décrites s'appliquent a,u cas d'essieux non assemblés par deux ou plus de deux.
Dans les fig. 28 à 38 qui ont été simpli- fiées à dessein, les systèmes de alets qui sont en pra- tique utilisés de préférence ont été remplacés par de simples surfaces frottantes.
Le dispositif d'accouplement que montrent les fig; 28 à 31 est supposé unir deux véhicules à bogies; l'un des bogies, celui du véhicule dont on voit le chassis en 170, est représenté schématiquement en 171; ce bogie est accouplé au bogie de l'autre véhicule (chassis 172) par un timon 173.
Le timon est de préférence en deux parties appartenant chacune à l'un des véhicules.. Les chassis 170 et 172 sont liés au timon 173 par l'intermédiaire de rotules coulissant sur des guides verticaux 174, 175 portés par le timon ainsi qu'il a été décrit plus haut.
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Dans la forme de réalisation représentée, le guide 174 sert de pivot vertical à la bride 176 d'un ressort 177 relié par des mains ou jumelles 178 au châssis 170 ; le ressort transversal 177 reporte élastiquement près du milieu du timon la charge de l'extrémité du véhicule correspondant et, grâce au pivot vertical 174 et aux Lains de ressort 178, les mouvements d'orientation et de roulis du véhicule 170 sont possibles. La disposition est iden- tique pour le véhicule 172.
Pour assurer la stabilisé du timon 173 et répartir, dans chaque bogie la charge reue de part et d'autre de la crapaudine centrale 182, on a annexe au timon 173 deux bras transversaux 179 portant des patins 180 qui glissent sur des tables,181.
La l'orme de réalisation des =ig. 32 à 34 diffère de la précédente par le fait que le chassis 170 repose sur le timon 173 par l'intermédiaire de patins 183, alors que des ressorts 184 sont interposés entre les parins 180 et le timon 173; les patins 180 sont alors guidés sur le timon. Les patins 183 circu- lent sur des tables de frottement lS5 aménagées latéralement sur le timon.
Dans les fig. 35 à 37, on a représenté un timon articulé composé de deux parties 173a, 173b assem- blées par l'élément 186 que montre isolément la fig.37; un tel timon a été décrit plus haut; on a supposé que la suspension ctait réalisée, cornue dans le cas des fig. 28 à 31, avec cette différence que le chassis 170 transmet sa charge par l'intermédiaire de ressorts 166 et de patins 183 à des tables 185 pontées sur la partie 173a du timon près de la rotule 182. re/
La fig. 38/présente une locomotive articulée à deux bogies moteurs 187, 188.
La charge
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de la locomotive est répartie entre deux bogies ou bissels extrêmes et le timon 173; on a supposé que la charge s'exerçait élastiquement sur ce timon, On a sup- posé également que la locomotive possédait deux chaudiè- res avec cabines de conduite voisines au centre de la lo- comotive.
Il va de soi que l'on peut appliquer à chacune des formes de réalisation décrites ci-dessus les particularités L'exécution exposées relativement aux autres formes; de plus les détails de la réalisation peu- vent être modifiés sans que l'on s'écarte du principe de l'invention. Par exemple, pour améliorer la stabilité de la caisse vis-à-vis du bogie, on peut aménager de part et d'autre du plan vertical médian, des béquilles avec ressort de rappel qui normalement ne transmettent pas la charge ou n'en transmettent qu'une fraction et qui tendent à ramener la caisse en position normale, c'est-à- dire opposent une résistance aux mouvements du roulis.
On conçoit de plus que la locomotive représentée sché- matiquement sur la fig. 38 pourrait avoir ses bogies accouplés comme il a été décrit en regard des figures précédentes.
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Coupling device intended mainly for rail vehicles.
The present invention relates to a coupling device which is primarily intended for railway vehicles. This coupling device has been designed so that the bodies of two vehicles
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the yokes cannot move transversely with respect to each other but that each one can perform movements around a longitudinal axis (rolling movements) and that they can freely take in the curves an angular position with respect to each other.
The coupling device which is the subject of the invention essentially comprises: a) a beam or drawbar which connects the two axles or the two adjacent bogies of the vehicles and which is rigid transversely to the track, b) one or two guide members required to remain vertical or practically vertical by connection with the drawbar and c) drawbars carried by the vehicles and terminating in universal joints which are guided by the members specified under b).
This combination of elements obviously makes it possible to achieve the goal indicated above.
The invention can receive various embodiments. If the two universal joints are constrained by a suitable connection to remain practical- Slow at the same height or if they are merged into one, the coupling device offers this further advantage of opposing the relative movements of the two cases. its in the vertical direction.
The boxes rest on the axles or bogies by means of suspension devices allowing free play of these axles or bogies. If the vehicles are bogie vehicles, the usual pivot connection between the chassis and the bogies is eliminated. The axles or the adjacent bogies of the two coupled vehicles form, in a way, thanks to their combination by the drawbar, a bogie common to these two vehicles.
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When the set of wheels thus formed arrives at a point where the track has a slight local deviation, for example at a joint where the end of a rail is slightly offset to the right or to the left of the end of the track. on the other rail, the transverse displacement transmitted to the boxes by means of the guide members and the drawbars is notably reduced when each axle passes over this joint. On a curve, the angle of the longitudinal axes of the two coupled boxes is less so that the intercommunication bellows, if any, are subjected to lower forces.
In addition, on a curve, the opposite ends of the two boxes are offset towards the center of the turn.
In one embodiment of the invention, one or more devices are combined with the coupling device, providing alone or contributing to the propulsion of one or both coupled vehicles; these devices can be, for example, motors, motive force receivers, etc., and to simplify the description, we will be content hereinafter to speak of motors.
In this case, it is possible to make the beam or drawbar connecting the bogies or adjacent axles of the two vehicles support the devices mentioned above as well as part of the transmission interposed between the driving wheels and their control members. As described above, the weight of the chassis or bodies of the vehicles is transferred to the axles or the bogies without the intermediary of the beam or drawbar and the. or the motors do not participate in the movements performed by the bodies of the vehicles in relation to the beam in question. The engine (s) are thus arranged
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very little space in the space available in the bodies of the vehicles and practically it is possible to place them almost entirely below the intercommunication bellows if there are any between the coupled vehicles.
However, even if they create a slight congestion, it is less than with the provisions adopted so far and, moreover, it is always less annoying Because the region of the wheels is that which the travelers consider as the least comfortable.
Finally, -The arrangement recommended here offers the following advantages: the motors are closer to the components which they drive, therefore the transmission shafts or equivalent elements are shorter and subject to less disturbance, the movements in height of the motors by compared to the wheels are generally less than if these motors or receivers were carried by the body of the vehicle and the motors, which are usually very heavy elements, are placed very low and therefore in an advantageous position from the point of view of vehicle stability.
In the embodiment of the coupling device where. the beam, instead of forming a rigid assembly, comprises a hinge with a horizontal axis although it remains rigid in the transverse direction, the weight of the motors carried by the two articulated elements of the beam can be distributed between the frame of one vehicles and the bogie or axle adjacent to the coupling device. It is easy to see that a number of the advantages mentioned above are retained.
It is also possible to carry out a
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positive coupling in which the beam is in two parts articulated one on the other without the transverse rigidity of the assembly being eliminated and in which each of these parts is suspended from the corresponding chassis of the vehicle. In this case, the motors carried by the parts of the beam are suspended from the chassis of the vehicle but the advantages inherent in their lowered position and in their proximity to the wheels are maintained. The coupling device is in this case in a modified form and, independently of the special arrangements which it includes for the reception of the motor or motors, it forms part of the present invention.
The coupling brand can also be made a carrier by transferring all or part of 1, load to be transmitted from the body of each vehicle to the corresponding axles or bogies. The load or fraction of the load can be transmitted rigidly or elastically from the body or frame to the drawbar and rigidly or elastically from the drawbar to the axles or bogies.
The coupling device thus modified is applicable to the production of articulated trains or locomotives.
Preferably, the loads are transferred to the middle or in the vicinity of the middle of the drawbar.
In any case, the loads are transferred to the drawbar so that, preferably, they are also distributed between the axles or the bogies coupled by the drawbar.
The coupling device thus modified
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the coupling device described> u beginning. D "" l: S cw last case, in fact, the precautions at. take to ensure the relative uobility of the. bogie not only in relation to the body of the vehicle rais <r ratio 4u tiùon are often more difficult to observe than in the case of the coupling device codified as it has just been
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said. , uc, üd 1 Relative kooIlity is ensured & ràce É: the signs; 1.: the skates and blissi ;;; res il ne S8 l r ;; s01: te no rnd difficulties, u conversely, the roLlc. becomes more difficult if, in order to reduce friction,
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we want to use rollers with a thin axis.
Various embodiments of the acconpleéent device and others .vçnt, s will become apparent from the description which follows. follow, next to the accompanying drawings, given by way of example.
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L = fig. 1 is an explanatory diagram of the principle of the invention.
Fig. 2 shows in vertical section and sketched
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iatigueiént a coupling device in one of its embodiments thus had the adjacent parts of the vehicles hitched by this device.
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The fiS. : 3 is a corresponding plan view.
Figs. 4 and 5 are views similar to FIG. 2 of these v; ri4ntes of realization of the coupling device,
Fig. 6 is a view similar to FIG. 2 of another coupling device shown between single axle vehicles.
Fig. 7 is a corresponding plan view.
Fig 8 is an end view of one of the vehicles of FIGS. 6 and 7 with partial section through 8-8 of fig. 7.
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Figs 9, 10 and 11 are views similar to FIG. 2 of coupling devices comprising two guide members for the universal joints of the bars. ' coupling.
FIG, 12 shows under the same conditions as FIG. 2 a slightly different coupling device.
Fig. 13 is a plan, in isolation, of the hitch.
Fig. 14 shows, from the front, the vertical guide alone.
Figs. 15 and 10 show, from the front and in plan respectively, a coupling device of the same type as that of FIG. 2.
The pins 17 and 18 represent, under the same conditions, a coupling device of the same type as that of the pin 10.
Fig. 19 is a median longitudinal section of the vehicles hitched by a modified coupling device, this section being limited to the adjacent ends of the two vehicles.
The fi '. 20 is a plan view corresponding to fig 19, the frames being removed.
The lines 21 and 22 are views similar to FIGS. 19 and 20 respectively, of a different embodiment.
Figs. 23 and 24 show, under the same conditions, another embodiment in which the load of the engines is transferred to the chassis of the vehicles.
Fig. 25 is a view similar to FIGS. 19, 21 and 22 of an embodiment in which the. charge
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Figs 26 and 27 have two similar cross sections showing how the beams or drawbars can rest on the frames or on the bogies.
Fig. 28 shows, in longitudinal section, part of a modified coupling device and neighboring elements of the coupled vehicles (reducing their chassis).
Fig. 29 is a corresponding plan view.
Lesfig. 30 and 31 are cross sections 30-30 of FIG. 28 and 31-31 of fig. 29 respectively.
Figs. 32, 33, 34 are views similar to FIGS. 28, 29 and 31 respectively of a variant, FIG. 34 being a section through 34-34 of pin 33 (frame removed).
Figs 35 and 36 are views similar to figs 28 and 29 of another variant.
Fig. 37 shows an element of the coupling device in isolation.
Fig. 38 is an exterior view, with partial section through the longitudinal axis of the drawbar of an articulated locomotive.
In the diagram of fig. 1, two vehicles are shown traveling in a curve, these vehicles being of the bogie type. The boxes 1 and 2 have drawbars 3, 4 which are rigidly fixed to them and which are interconnected at 5 by a universal joint; this joint is carried, so as to simply slide vertically, by a bar 6 coupling the pivots 7 and 8 of the adjacent bogies of the two vehicles 1 and 2. The ordinary connection of the frames and the bogies by pivots is eliminated, the frames simply rest on these
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bogies, preferably by means of springs with running or sliding tracks.
If we assume that the vehicles are moving in the direction of the arrow, we see that a lateral displacement d of the pivot 8 with respect to the straight line XY corresponds only to a displacement d / 2 of the universal joint 5 ; if, as has been shown, the vehicles are fitted with bogies with two axles, any lateral and local displacement of an axle corresponds, for the pivot of the bogie, to a displacement. and, for the uni-
2 verselle 5, a displacement a / 4. Consequently, the passage of the vehicles hitched up by the new coupling device on a track showing inequalities in the transverse direction, for example on a track whose joints between consecutive rails are not perfect, results in less shocks. violent and by less vibrations in vehicle bodies.
When the vehicles enter a curve, the angular displacements of the Dips are less great than with the usual couplings, the centrifugal reactions are distributed more evenly on the axles since they are transmitted first to the drawbar which acts as an equalizing balance and finally, the point of articulation 5 being brought on a chord of the curve formed by the axis of the track, the vehicle bodies are offset towards the inside of this curve and the same is true of the center of gravity; consequently the tendency to overturn the wagons under the effect of centrifugal force is less to be feared and the outer rail is less overloaded than if the coupling were of the usual type.
It is immediately seen that the advantages mentioned above remain, to a slightly lesser extent,
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universal joint guided along an organ carried by the drawbar. If the two joints are independent, the vehicle bodies can obviously perform relative vertical movements with complete freedom.
In fig. 2 and 3, the adjacent cross members 9 and 10 of two vehicles are connected by drawbars 11, 12 coupled together by a universal joint produced as follows: the bars 11 and 12 end in yokes 13 , 14 carrying pins 15, 16 around which can rotate but not slide collars 17, 18 threaded on a common pivot 19; the pivot 19 is carried by a drawbar 20 which ends in spheres 21, 22. The sphere 21 is housed in a shell 23 preferably in two parts and carried by a slide 24.
The latter can move against the action of opposing springs 25 in a slide made in the frame 26 of one of the bogies or in any other part such as the dancer cross member currently used. The sphere 22 / is mounted in the same way with respect to the bogie of the other vehicle.
Each of the vehicles rests on the bogie which is located below it, by means of springs 27 which are supported on pads 28. These can slide or roll on tables 29 carried by the chassis of the vehicle. corresponding bogie. If rollers or rollers are interposed, it should be noted that the center of pivoting of the frame relative to the bogie is on the axis 19 and it is preferable to orient the axis of the rollers accordingly; the tables 29 can on each side be bordered by ramps limiting lateral movements or by stops such as elastic stops.
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As indicated, one of the drawbars 12 can slide horizontally with respect to the frame and a spring 30 is interposed between a collar 31 of this rod and the cross member 10.
In the embodiment of FIG. 4, the cross member 9 carries a bracket 32 supporting a pivot pin 33 which is not capable of sliding. This axis ends with a yoke 34 which, by means of an axis 35, is connected to the drawbar 36 produced in the form of a balance.
On axis 33 is a sphere'37; depending on the case, the latter can be fixed or able to slide and, around the ball joint which it constitutes, can turn a two-part shell 38 carried by the other cross member 10. The ends of the balance 36 can rotate. around spheres 39 capable of sliding on pivots 40 carried by the frame 41 of the bogies.
In the case of fig. 5, the knee joint between the drawbars of the vehicles is replaced by a universal joint comprising a collar 42 capable of rotating about the pivot 43; the collar 42 carries a yoke on which is articulated, at 44, the end of a drawbar 12 mounted as in FIGS. 2 and 3. The lower end of the pin 43 enters a hole 45 with widened edges of the drawbar or beam 46.
As indicated above, the invention also applies in the case where the neighboring axles of the two vehicles used are isolated axles and not bogie axles.
Figs. 6, 7 and 8 give an example of an embodiment. The organs which already existed in the embodiment of FIGS. 2 and 3 were assigned the same
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a casing 48 in which it can slide vertically; two springs 49 can be interposed between the axles 47 and the housing 43.
The housing is placed, like the usual axle boxes, between guard plates 50 carried by the chassis of the vehicle; in its middle part, it is provided with a ball joint 61 intended for connection with the drawbar 20. as the housing 48 can only perform transverse movements with respect to the frame, the drawbar 20 ends in guides 52 in the frame. which are held the ball joints such as 51 so that they can slide there. Fig. 7 gives an idea of the movements that the different parts of the coupling device can experience when vehicles are driven in curves.
The drawbars do not have to end in a common universal joint.
On the contrary, each of the vehicles can have a particular universal joint. Fig. 9 schematically gives an exemplary embodiment. In this example, each drawbar 53 carries a spherical housing 54, preferably in two parts, and, in this housing, can move a ball joint 55. The latter is rigidly connected to a tube 56 capable of sliding on a rod. guide 57. The rod 57 is carried by a bar or a beam 58, which, by a universal joint 59 or 59 ', is assembled to the frame of the bogie or to its dancer cross member.
The outer end of the beam 58 may be coupled to the like end of the beam 59 'of another vehicle so as to form a transversely rigid drawbar.
Thanks to the construction shown schematically and which can, of course, accommodate in detail many variant embodiments, it can be seen that it is fa-
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cile to cooperate in the coupling of two vehicles since it suffices to provide quick coupling devices to connect the two constituent elements of the tiwon. When two vehicles have been uncoupled, each of them is likely to circulate either at reduced speed, or even at any speed if care has been taken to immobilize the box transversely or to limit its movements. - terals. This last condition is fulfilled if, as indicated above, stops or equivalent means are provided on each side of the treads 29 indicated above.
In Fig. 10, the same arrangement has been retained at the upper part of the coupling device, but the lower part has been slightly modified.
The drawbar, in fact, or more exactly the two bars 58 which constitute it, end with bushings 60 which can only turn around the pivots 61 of the bogies. In the case of freeze 11, instead. From ball joints to the upper part of the coupling, there are simply connections by a single pivot pin 62 which is horizontal. In this case, the ball joints 59 are kept on the bogies.
These schematic figures show:
1 - that it is possible to fit absolutely identical parts on the two opposite vehicles in order to make the connection by an automatic coupling or by a coupling that is easy to assemble or disassemble.
2 - that the constitution of a train with improved vehicles according to the present invention is easily achievable.
They further indicate another way of connecting the two coupling drawbar portions.
The two portions 58 and 58 'of the drawbars re-
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allow the relative warping, in the case of FIG.
10 geese two bogies that they connect and in the case of fig.
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11 of the two cases which are coupled by their interest ic: .. ir e.
This setting is carried out from the following 1- dewlap; Each of the e1D {bars 58 and 53 'carries, at its free end, a ± 1 plate. The two gI.te, -ax placed opposite., Are then capped with a common sleeve 92 in two parts so as to be able to rotate in this sleeve around the axis of the drawbar which remains rigid transversely. This
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mounting allows deur. rods 1S and 1SI do not take an offset nosition, ie being in two different planes passing through the axis coù-1.U1J of the bars.
From this fhqon, the gd.uchisse0nt of de1D: bogies at freeze 10 is possible; a rigid COw1-1tion would not allow this.
Each rod 19 (fig.lO) must be L inte- nue parallel to the pivot 61 of the bogie to which it ap: ;; arti in 1; , to avoid it being able to lie down during transverse movements of the body because, in the latter case, it would not direct the end of this body. The guide 56 cannot fulfill this holding function, being connected to the frame by the ball joint 54, 55 necessary to allow the body to warp with respect to the pivot of the bogie.
This same assembly allows the relative warping of the two boxes in the case of FIG. 11, the guide rods 19 and 19 'are maintained in a vertical plane normal to the axis 62 of their toggle.
In the embodiments indicated above, the universal joints of the drawbars of the two vehicles can, if desired, be connected between
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them so as not to be able to undergo relative displacement in height. To this end, it is possible, as indicated in FIG. 9, provide one of the joints with a wood-bucket 63 and the other with a sphere 64 of the same diameter as the internal diameter of the valve.
As has been pointed out, the drawbar uniting the pivots of the two bogies or the adjacent axles of the vehicles is rigid simply in the transverse direction.
It can very well, as has been shown in FIGS.
12 to 14, be articulated around a transverse axis. In these figures, which relate to the use of a single universal joint designated as a whole by 65, the stud is made up of two: forks 66, 67 which can be joined by a transverse rod 68. This can, as shown in FIG. 14, carry a rod 69 on which is mounted the ball 70 of the universal joint 65.
As will be understood, a certain number of the features exposed with regard to certain figures only also apply to the embodiments described with regard to other figures. In particular, it is possible, in the case where there is a single universal joint for the drawbars of the two vehicles to be coupled, to ensure that the frames of these vehicles can, independently, move in height. Cn can, for example, for this purpose, provide an appropriate clearance between the insane elements of the universal joint itself.
Figs. 15 and 16 show one embodiment of a coupling device in which a single universal joint is used. The two vehicles each have the same equipment which comprises a boom 71 terminated at one end by a yoke 72 which is re-
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on a pivot 75 carried by the cross member 76. We see on the latter, at 77, the tracks or cradles on which move rollers carried by the flanges of the longitudinal springs or by the pads of vertical coil springs interposed between the body and the dancer.
At the other end, each arrow carries those internally threaded bushels 78 and, between these bushels, a buffer 79 which may, where appropriate, be made of rubber or be lined with rubber. It can be seen that with a screw 80 with two opposing threads, the arrows 71, 71 'of those vehicles can be quickly coupled together to force a rigid ticon. On this drawbar is placed a movable table 81, of which each of the vehicles has a copy in reserve and which carries a vertical rod 82 on which a ball joint can slide. On the ball joint is mounted a shell in two parts 83 having laterally openings 84 through which the pivots 85 exit.
On these pivots is articulated a yoke 86 and the shell is integral with a rod 87; the rod 87 and the end of the yoke 86 are internally threaded so as to be able to be connected by screw tensioners 88 to the tie bars 89 of the two vehicles, bars which are themselves also internally threaded.
To prevent the ball placed inside the shell 83 ae separating from the rod 82, the latter has a stop which, preferably, is a movable stop integral with a handwheel and screwed onto a threaded part of rod 82. When one of the vehicles has to be detached, it is possible, on each of the remaining vehicles, to retain the mode of connection of the bogie to the frame by means of the arrow 71, the rod 82, the ball joint and bar 89; for this, we can provide a
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any device allowing the immobilization of a table such as 81 on each arrow. 71 and -Lower sufficiently the movable stop which constitutes the flywheel 90, since this stop must support the outer end of the arrow.
Figs. 17 and 18 show a similar embodiment in the case where each vehicle has a particular universal joint. The arrangement is the same as in the case of FIGS. 15 and 16.
In this case, in order to separate the coupled vehicles, it suffices to unscrew the tensioners 80 and adjust the stops 90 to the desired height.
In the figures which follow and which are purely schematic, we have contented ourselves with representing the organs which seemed essential to the disclosure of the invention.
In the example shown in fig. 19, the chassis 91-92 of the two vehicles are connected, thus - as it has been explained above by coupling members or articulated bars comprising articulations 93-94 having an axis transverse to the track and capable of rotating at- turn of rods 95-96. They are assembled by a central pivot 97, along which they can slide in the vertical direction.
The pivot 97 is carried by a drawbar or beam made in the manner of a box and consisting of two main parts 98-99; the drawbar ends, on one side, with a ball joint 100 which can play in a shell 101; the latter is carried by one of the bogies, the frame of which is designated by 102. The part 99 of the drawbar or coupling beam ends in a sleeve 103, threaded onto a kingpin 104 that the
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bogie whose frame is designated by lQ5.
The purpose of replacing the sleeve 103 with a ball joint is to ensure that the engines 106-107 are held in place; carried by the parts 98-99 of the drawbar, in a substantially vertical position, that is to say prevents the drawbar from tipping sideways to one side or the other; as will be seen later, any other arrangement leading to the same result can be adopted. Chassis 91-92 rest on the corresponding bogies 102-105 by means of a suitable suspension, for example by means of coil springs such as 108, the motor 107 drives the axles 109-110 by means of a clutch 111 and gears 112 with the interposition, in suitable places, of universal joints 113.
The transmission shaft uniting the gears 112 can, in addition to the universal joints, include sliding parts ensuring its extensibility to take account of the individual movements of the axles relative to the frame of the bogie. The motor 106 is mounted in the same way as the motor 107 with respect to the drawbar.
Of course, for the arrangement of the motors inside the drawbar 98-99, it is possible to make use of all the improvements known in the art and, in particular, the motor can be resiliently suspended, if necessary use a clutch. hydraulic, etc ...; Likewise, any appropriate improvements can be made to the transmission between the wheels and the engine, the transmission shown in the drawing having been shown only for illustrative purposes.
In the drawing, it was also assumed that the drawbar consisted of two almost identical parts located on either side of a median longitudinal plane and that two motors were symmetrically placed in this drawbar.
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but these provisions can be modified at the discretion of the manufacturer.
In the embodiment shown in FIGS. 21 and 22, the drawbar or coupling beam is produced, as in the previous case, in the form of a rigid member made up of two practically identical halves, but these are placed end to end symmetrically. with respect to a plane transverse to the track.
The two parts 114-115 of this drawbar carry two guide rods 116-117 respectively, on which ball joints 118-119 can slide. These are trapped in 120-121 shells carried by the 91-92 frames. The two parts of the drawbar are assembled by their adjacent ends at 122 by any suitable means, in particular by the quick coupling means which have been specified above. At its ends, the drawbar is connected to bogies 102-105 as has been described above with reference to FIGS, 19 and 20. The two halves 114-115 of the drawbar carry power units 123 124 respectively; these motor units are assigned to drive the corresponding 102-105 bogies. Under these conditions, if the two halves 114-115 of the drawbar are separated, two independent vehicles with autonomous propulsion are obtained.
The frames 91-92 must, as indicated by the dashed lines 125-126 in fig. 22, have sufficiently large openings for the motors 123-124 to be able to perform, with respect to the chassis, the movements which result from the relative movements of the bogies when the vehicles circulate on a curve. If the control station and various accessory parts must be placed near the engine,
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a platform surmounting each of the engines and resting, like them, on the tiller. This platform will then undergo, with respect to the. chassis, the same relative displacements as the engine.
Figs 23 and 24 show a coupling device a little different from those which have been described above, although still meeting the general definition which has been given in this text. In the present case, the bars of articulated couplings partly merge with the assembly members of the two halves of the drawbar. The frames 91-92 carry at their adjacent ends, two sleeves 127-128 in which can turn pins 129-130 carried by the two halves 131-132 of the drawbar of the vehicles. The drawbar 131-132 is connected to the frame 91-92, on the one hand, by the axes 129-130 just mentioned and, on the other hand, by legs such as 133 which can move in slides 134 or similar members attached to the frame.
The two parts 131-132 of the drawbar carry spherical housings or shells 135-136 receiving ball joints 137-138 which can slide on kingpins 139-140 which the bogies 102-105 carry. In addition, the two parts of the drawbar are connected by a coupling device comprising two articulation pins, one. longitudinal 141, the other transverse 142.
This coupling device is the only one that needs to be removed to separate the two vehicles. As before, the two parts of the drawbar support engines or engine groups 123-124; it is clear that the latter are supported by the frame which, in turn, rests on the bogies, for example by means of the springs 108. The motors control the axles of
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any suitable manner as has been said previously.
Fig. 23 also shows two platforms 143-144 respectively supported by parts 131-132 of the drawbar, by means of rods 145 or equivalent means terminated by ball joints. On the platform 143 there is shown a fuel tank 146 connected to the engine by a pipe 147, the driver's seat 148, a throttle control lever 149 and a clutch lever 150. A movable apron. 151 allows communication to be established between the two platforms. In this embodiment, a means of immobilizing the part 131 of the drawbar when the latter is separated from the half 132, that is to say when the left vehicle is separated from the right vehicle.
The means indicated consists of a pin 152 passing through a socket 153 carried by the frame 91 and engaging a socket 154 carried by the part 131 of the drawbar.
Fig. 25 shows an alternative embodiment according to which the two parts 155-156 of a drawbar having the shape of a very open V are articulated between them around one. horizontal axis 157 which constitutes the only coupling member which must be fitted or removed in order to couple or disconnect the vehicles whose frames are designated as previously by 91-92. The obliquity of the two parts of the drawbar on the horizontal is not essential; it is in certain cases more convenient for the arrangement of the organs; the drawbar can therefore also have two parts located practically in the extension
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one from the other.
At their adjacent ends, the two parts 155-156 of the tion carry pivots 158-
159 which are connected to the corresponding frames by members each comprising a transverse articulation 160-161. On one side of one of the vehicles, vehicle 91 for example, there is also a longitudinal articulation 162 but one such articulation. does not exist on the other side so that the drawbar cannot tip sideways, that is to say so that the engines 123-124 always have their median longitudinal plane in a substantially vertical position. Finally, the drawings have indicated two modes of attack on the axles by the drives coming from the engines.
Figs. 26 and 27 Show, in a very diagrammatic way, how one can keep the median longitudinal plane of the engines more or less vertical without having recourse to the devices indicated above and which can remove from one of the vehicle frames the possibility to roll in relation to the bogie which supports it. In the case of fig. 26, the drawbar, designated as a whole by 163, laterally comprises lugs 164 which bear against the infrastructure of the chassis 165 of one of the vehicles, directly or by means of fittings 166, rigid or elastic .
The drawbar can then be connected at its two ends to the bogies or to the axles by universal joints, for example by ball joints, or if it is produced in accordance with FIG. 25; an articulation around an axis similar to the axis 162 can be provided on the right vehicle.
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In the example of FIG. 27, the tabs 164 are supported on the frame of the bogie 167 and in this case it is necessary for the connection between the drawbar and the frame to include at least one universal joint.
It should be understood that the particular features of realization exposed with regard to each of the preceding figures apply to the forces of realization described with regard to the other figures and, likewise, the various particularities described with regard to FIGS. 1 to 18 are applicable to the coupling device produced as has been described above. It is also evident that the drawbar can support other accessory components than those which have been explicitly indicated.
Of course, the figures of the drawing only represent bogies but the arrangements described apply to the case of axles not assembled by two or more than two.
In fig. 28 to 38 which have been purposely simplified, the blade systems which are in practice preferably used have been replaced by simple rubbing surfaces.
The coupling device shown in fig; 28 to 31 is supposed to unite two bogie vehicles; one of the bogies, that of the vehicle whose chassis can be seen at 170, is shown schematically at 171; this bogie is coupled to the bogie of the other vehicle (chassis 172) by a drawbar 173.
The drawbar is preferably in two parts each belonging to one of the vehicles. The chassis 170 and 172 are linked to the drawbar 173 by means of ball joints sliding on vertical guides 174, 175 carried by the drawbar as well as has been described above.
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In the embodiment shown, the guide 174 serves as a vertical pivot to the flange 176 of a spring 177 connected by hands or binoculars 178 to the frame 170; the transverse spring 177 resiliently defers near the middle of the drawbar the load of the end of the corresponding vehicle and, thanks to the vertical pivot 174 and the spring bars 178, the orientation and roll movements of the vehicle 170 are possible. The arrangement is identical for vehicle 172.
To ensure the stabilization of the drawbar 173 and distribute, in each bogie the load received on either side of the central slider 182, two transverse arms 173 have been attached to the drawbar 173 carrying pads 180 which slide on tables, 181.
The elm of realization of = ig. 32 to 34 differs from the previous one in that the frame 170 rests on the drawbar 173 by means of pads 183, while springs 184 are interposed between the legs 180 and the drawbar 173; the pads 180 are then guided on the drawbar. The pads 183 run on friction tables lS5 arranged laterally on the drawbar.
In fig. 35 to 37, there is shown an articulated drawbar composed of two parts 173a, 173b assembled by the element 186 shown in isolation in FIG. 37; such a drawbar has been described above; it was assumed that the suspension was produced, retort in the case of fig. 28 to 31, with the difference that the frame 170 transmits its load via springs 166 and pads 183 to tables 185 bridged on the part 173a of the drawbar near the ball joint 182. re /
Fig. 38 / presents an articulated locomotive with two motor bogies 187, 188.
Load
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of the locomotive is divided between two bogies or extreme bissels and the drawbar 173; it was assumed that the load was exerted elastically on this drawbar. It was also assumed that the locomotive had two boilers with neighboring driving cabs in the center of the locomotive.
It goes without saying that one can apply to each of the embodiments described above the particularities. The execution described in relation to the other forms; moreover, the details of the embodiment can be modified without departing from the principle of the invention. For example, to improve the stability of the body vis-à-vis the bogie, crutches with return springs can be fitted on either side of the median vertical plane which normally do not transmit the load or transmit it. that a fraction and which tend to return the body to the normal position, that is to say oppose a resistance to the movements of the roll.
It will also be appreciated that the locomotive shown schematically in FIG. 38 could have its bogies coupled as has been described with reference to the previous figures.
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