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" Attelage automatique à tampon central pour véhicules de voies ferrées".
Cette invention concerne les attelages automatiques à tampon central pour véhicules de voies ferrées qui font partie de la catégorie d'attelages du système rigide .
Il existe des attelages de ce genre, faisant partie de cette catégorie, qui comportent deux saillies placées en face l'une de l'autre en diagonale et des surfaces de choc qui sont perpendiculaires à l'axe de transmission de la traction et de la pression . L'avantage de ces attelages connue consiste en ce que la tête d'accouplement a des dimensions relativement petites, mais malgré cela la portée de prise ou saisissement est grande, c'est-à-dire que les attelages pénètrent l'un dans l'autre même lorsqu'il y a une grande différence de hauteur ou de position latérale entre les véhicules à atteler . La disposition verti-
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oale des surfaces de ohoo permet un plus faible usinage.
Mais
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dans les attelages de système rigide,).! est important non seule- ment d'avoir une grande portée de prise, mais aussi une faculté d'orientation angulaire favorable, car il arrive souvent que les attelages prennent avant que l'opération d'attelage soit terminée une position telle l'an par rapport à l'autre que leurs axes longitudinaux ne sont pas parallèles entre eux, mais se coupent suivant un certain angle .
L'inconvénient des attelages connus sus-mentionnés consiste en ce que la faculté d'orientation angulaire des attelages, principalement dans le sens de la hauteur, est faible relativement aux dimensions de la tête d'accouplement .
La présente invention a pour but de supprimer cet inconvénient . Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu en disposant l'attelage symétriquement ou à peu près symétriquement à l'axe de transmission de la traction et de la pression et en plaçant les surfaces d'orientation angulaire tant dans le sens de la hauteur qu'également dans le sens latéral plus loin de l'axe.de transmission de la traction et de la pression que les ' surfaces de prise ou qu'une partie de celles-ci .
Cette constitution de l'attelage assuré égelement de petites dimensions de cet attelage, car les surfaces de prise se trouvent placées à proximité de l'axe de l'attelage et la faculté d'orientation angulaire est augmentée du fait qae les surfaces d'orientation angulaire sont éloignées autant qu'il est possible de l'axe de transmission de la traction et de la pression .
L'objet de l'invention est illustré à titre d'exemple sur le dessin annexé .
Les figures 1 et 2 représentent schématiquement due forme de réalisation de l'attelage .
Les figures 3 et 4 représentent schématiquement une seconde forme de réalisation de l'attelage .
La figure 5 est une élévation latérale montrant les
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rapports de l'orientation angulaire de l'attelage suivant les figures 1 et 2 .
La figure 6 est une élévation latérale représentant la disposition du crochet de traction transmettant la force de traction dans un attelage constitué conformément à l'invention .
La figure 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII de la figure 8 .
La figure 8 est une ooupe,suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7.
La figure 9 est une coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 7.
La figure 10 est une élévation de face de l'attelage complot
Les figures 11a, 11b, 11c et 11d sont des coupes suivant la ligne XI-XI de la figure 7 vues dans le sens de la flèche 35, qui montrent le dispositif de retenue temporaire dans diverses positions de ses pièces .
Suivant la figure 1, la tête d'accouplement 2 comporte deux saillies 3 et 4 placées en face l'une de l'autre en diagonale.
Chacune de ces saillies est limitée par trois surfaces perpendioulaires ou à peu près perpendiculaires entre elles 5, 6, 7 et 8,9, 10 et par les surfaces obliques coupant les arêtes intérieures 11, 12, 13, 14 des saillies . pendant l'opération d'atte - lage, les saillies 3 et 4 pénètrent dans les évidements également placés en face l'on de l'autre en diagonale de la tête d'accouplement 1 (de l'attelage coopérant, figure 2) faite d'une manière tout à fait identique à la tête d'accouplement 2 et cela jusqu'à ce que les surfaces frontales verticales 5 et 8 desdites saillies soient poussées contre les surfaces verticales correspondantes de l'attelage coopérant.
Les surfaces frontales verticales 5 et 8 servent donc à la transmission des forces de choc et coopèrent comme surfaces de choc avec les surfaces
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également verticales placées à coté d'elles 15 et 16 des évidements prévus dans la tête d'accouplement .
Les surfaces de prise ou saisissement coupant obliquement les arêtes intérieures 11, 12, 13 et 14 des saillies ont pour rôle de permettre aux attelages de pénétrer l'un dans l'autre également dans le cas où. ils ne se déplaceraient pas co-axiale- ment l'un par rapport à l'autre . Les surfaces 6 et 7, puis 9 et 10, continuent le guidage en direotion rectiligne des attelages qui ont pénétré l'an dans l'autre jusqu'à ce que leurs surfaoes de choc s'appliquant les unes contre les antres . la ligne d'intersection des deux surfaces 6 et 7 et des deux surfaces 9 et 10, qui limitent les saillies 3 et 4 verticalement donne l'axe longitudinal géométrique C C de l'attelage.
Et réalité, la ligne d'intersection des surfaces 6 et 7 ne se trouve pas dans la ligne d'intersection des surfaces 9 et 10, comme on peut le voir également dans l'élévation de face de la figure 10; ces surfaces sont décalées dans une faible mesure par rapport au plan médian horizontal A A de l'attelage et au plan médian vertical B B de l'attelage, afin que la pénétration des attelages l'un dans l'antre puisse s'effectuer plus facilement; mais la différence produite par ce décalage est insignifiante
Dans la forme de réalisation suivant les figures 3 et 4, les surfaces 6 et 7 de la saillie 3 sont oonformées en gradins, ce qui forme des surfaces 6, 6', 7, 7' . En outre, la surface 9 et la surface 10 de la saillie 4 sont oonformées en gradins, ce qui forme des surfaces 9, 9'et 10, 10' .
On obtient de cette manière, comme on le voit en particulier sur la figure 3, une surface 43 en forme de croix qui se trouve placée perpendiculai- rement à l'axe de transmission de la traotion et de la pression.
Cette surface en forme de croix peut servir à la transmission des forces de choc ou poussée et elle peut aussi assurer
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l'orientation angulaire . Dans ce cas, les surfaces 5 et 8 peuvent être soulagées des forces de' choc ou poussée et elles n'ont également pas à servir à l'orientation angulaire . La survaoe en.forme de croix 43 peut aussi être utilisée pour la disposition des raccords et connexions de fils électriques et de conduits d'air comprimé .
La forme de réalisation suivant les figures 3 et 4 peut être modifiée en conformant en gradins non pas toutes les quatre surfaces 6, 7,9, 10 des saillies 3 et 4, mais seulement une, deux ou trois de ces surfaces .
La figure 5 représente, en élévation latérale, les attela- ges 1,2 avant que l'opération d'attelage soit terminée, lorsque les axes longitudinaux des deux attelages se coupent dans le sens de la hauteur suivant un certain angle. Il est visible que l'orientation angulaire est assurée par les surfaces 5 et 15 .
±près que les attelages ont complètement pénétré l'un dans l'autre les axes longitudinaux géométriques 0 0 des attelages sont situés dans l'axe de transmission de la traction et de la pres- sion M M.
La figure 6 illustre en élévation latérale un exemple de la disposition et de la constitution de l'élément transmettant la force de traction . Suivant cette figure, la force de trac- tion ou une partie de cette force est transmise de la tête d'accouplement 1 à la tête d'accouplement 2 par le crochet de traction 17 . Le crochet de traction 17 est fixé dans la tête 1 à l'aide d'une cheville d'articulation 18. L'axe de cette che- ville d'articulation passe approximativement par l'axe M M des forces de traction et de choc ou poussée .
La surface d'applica- tion du nez du crochet de traction est constituée de telle ma- nière que la droite passant par le point d'application 19 du crochet de traction et qui est perpendiculaire à la surface dapplioation passe approximativement par l'axe de la cheville
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18 pour obtenir le résultat que le crochet de traction ne puisse pas se détacher intempestivement ou inintentionnellement sous 1'action de la force de traction .
Lorsque la traction s'opère au cours de la marche du véhicule, les deux têtes d'accouplement 1 et 2 exécutent des mouvements relatifs l'un par rapport à l'autre dans les directions indiquées par la flèche 20 et l'amplitude de ces mouvements dépend de la grandeur du jeu existant entre les deux attelages.
Au cours de ces mouvements, le crochet de traotion 17 suit continuellement la tête d'accouplement 2, d'une part, sous l'action de son propre poids et, d'autre part, par suite de la force de friction qui se produit au point 19 sous l'action de la force de traction. Par suite de cette force de friction, le crochet de traction 17 adhère pour ainsi dire à la tête coopérante 2 et ne la quitte pas sans intervention extérieure. Le crochet de traction 17 ne s'appuie pas, à l'état attelé, sur sa propre tête d'accouplement, mais il prend appui par la butée 21 sur la tête 2 de l'attelage coopérant . Il ne peut donc pas arriver qu'il se produise un déplacement au point d'application 19 entre l'attelage 2 et le crochet de traction 17 et par suite que ces pièces soient usées par le frottement .
Les figures 7 à 11d représentent un dispositif d'attelage complet constitué conformément à l'invention. La figure 7 permet de voir en élévation latérale que pendant l'opération d'attelage, l'attelage coopérant 2 qui s'approche fait pivoter le crochét de traction 17 de bas en haat . Après que les attelages ont pénétré l'un dans l'autre, le crochet de traction 17 tombe sous l'action de son propre poids dans un évidement 22 de l'attelage coopérant (voir le dessin séparé de l'attelage coopérant 2 qui se trouve à côté de la figure 7) et cela si profondément que la butée 21 vient alors s'appliquer sur l'attelage coopérant ;
en même temps, le crochet de traotion de l'attelage coopérant
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pénètre dans l'évidement correspondant 22 de la tête d'accouple- ment 1 (figure 8) et l'opération d'attelage est ainsi terminée
Pour décrocher l'attelage, on fait tourner un levier de dételage 23 en tirant sur une chaîne 24 dans le sens de la flèche 25 (figure 9).
Le levier de dételage 23 abaisse une tige de pression 26 et par celle-ci un appendice postérieur 27 du crochet de traction 17, ce qui fait que le crochet de traction 17 est soulevé et dégagé de la tête d'accouplement coopérante. L'appen- dioe 27 du crochet de traction 17 pousse pendant l'opération de décrochage l'appendice 28 d'un cliquet de décrochage 29 prévu dans l'autre moitié de la tête d'accouplement, de sorte que ce cliquet de décrochage 29, qui est également monté sur la cheville 18, repousse et dégage de la tête 1 le crochet de traction de l'attelage coopérant 2, L'opération de dételage ou décrochage est ainsi terminée et les têtes d'accouplement peuvent maintenant s'écarter l'une de l'autre.
Des surfaces obliques 30 et 31 (figure 6) sont prévues sur le nez du crochet de traction 17, d'une part, et sur la surface d'application prévue sur la tête coopérante pour ce crochet de traction, d'autre part,Par consé- quent, il n'est pas nécessaire, pour décrocher ou désaccoupler l'attelage, que le crochet de traction 17 soit soulevé et dégagé complètement de la tête ooopérante, au cas où les attelages se trouvent sous l'action de la force de traction, parce que dès que les surfaces obliques qui viennent d'être mentionnées arrivent l'une sur l'autre, le soulèvement du crochet de traction est continué automatiquement par les attelages qui s'éloignent l'un de l'autre.
Le crochet de traction 17 fait alors tourner le bras formé par le cliquet de décrochage 29, ce qui fait que la conti- nuation du soulèvement et du dégagement du crochet de traction de la tête coopérante se fait aussi automatiquement. Les biseaux 30 et 31 ont donc pour effet de rendre impossible qu'il soit pris une position dans laquelle la force de traction ne serait
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reçue que par le crochet de traction de l'un des attelages.
Etant donné qu'en raison de l'imprécision de l'usinage, il est pratiquement impossible d'obtenir le résultat que sous l'action de la force de traction, les deux crochets de traction viennent s'appliquer sur toute leur largeur contre l'évidement de la tête coopérante de chaque cas, il est rationnel d'établir bombée la surface d'application 32 sur le nez du crochet de traction (figure 8). On peut ainsi obtenir avec sûreté le résultat que le crochet de traction ne s'applique pas par une de ses arêtes, mais s'applique en son milieu, de sorte que les deux crocheté de traction sont soumis à on chargés par la même force .Pour faciliter le dételage, la surface d'application 33 de la tête coopérante est également bombée ( figure 6), de sorte que le crochet de traction ne s'applique à proprement parler qu'en an seul point.
Par la constitution convenable des surfaces bombées, le cas échéant en utilisant des garnitures ou pièces rapportées en matières susceptibles d'être trempées ou. durcies, la solli- citation des surfaces peut être maintenue dans des limites tolérables, malgré que l'application ne se fasse qu'en un seul point .
En interposant un ressort 34, on peut obtenir que le crochet, de traction 17, le levier de décrochage 23 et le cliquet de décrochage 29 restent avec une sûreté complète dans la position représentée dans la figure 7, malgré les trépidations et se- cousses se produisant inévitablement pendant la marche du train.
Au cas où le ressort 34 se casserait dans l'une des têtes d'ac- oouplement attelées l'une à l'autre, le même ressort disposé dans la tête coopérante de ce cas particulier assumerait auto- matiquement, par l'intermédiaire du cliquet de décrochage 29, la fonction du ressort cassé . Le dispositif de fermeture décrit remplit donc sa fonction d'une manière cyclique .
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Les figures 11a à 11d illustrent le mode de fonctionnement du dispositif de retenue temporaire conforme à l-invention dans diverses positions de travail en regardant dans le sens de la flèche 35 la ligne de coupe XI - XI de la figure 7 . Ce disposi- tif de retenue est essentiellement constitue par un organe tâ- teur 36 qui s'appuie par son extrémité inférieure pointue 37 (figures 10 et lla) contre la saillie inférieure de la tête coopérante .
Le dételage des véhicules se fait en tirant la chaîne de décrochage 24 à la main et en faisant tourner de cette et façon le levier de décrochage 23/en même temps également le ta- quet 38 prévu sur ce levier dans le sens indiqué par la flèche dans la figure 11a. par ce mouvement de rotation, ce taquet 38 frappe contre l'organe tâteur 36, de sorte que celui-ci prend la position penchée représentée dans la figure llb; le crochet de traction 17 est ainsi soulevé et dégagé de la tête coopérante et, après que le bras de décrochage 23 a été tourné, l'organe tâteur 36 revient, rationnellement sous l'action d'un contre- poids 39 ou le cas échéant sous l'action d'un ressort séparé,, à sa position originelle ( figure 11c).
Mais, dans cette posi- tion, le taquet 38 s'appuie contre un talon du tâteur 36 et oelui-ci ne permet pas au crochet de traction 17 de tomber tant que la tête coopérante 2, sur laquelle le tâteur 36 s'appuie, n'a pas été écartée de la tête d'accouplement 1 . Le rôle du dispositif de retenue temporaire est donc de ne pas obliger à tenir en mains la chaîne de décrochage 24 jusqu'à ce que les véhicules aient été écartés l'un de l'autre . Dès que la tête coopérante 2 s'est écartée, le tâteur 36 retombe sous l'action . de son propre poids et sous l'action du ressort 34 dans sa posi- tion extrême représentée dans la figure lld . Entretemps, cet élément du dispositif est revenu sous l'action de son propre poids et sous l'action du ressort 34 dans sa position de dispo- nibilité pour la prochaine manoeuvre d'attelage.
Dans cette position, le crochet de traction 17 tombe jusqu'à, ce que l'appen-
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dioe postérieur 27 prévu sur le crochet de traction frappe contre la tige de pression 26 ( figure 7 ), ce qui empêche le crochet 17 de continuer à tomber (cette position n'est pas représentée dans la figure 7 ) .
La fixation de l'attelage sur les véhicules, c'est-à-dire le montage, peut se faire de diverses manières . La figure 7 représente une forme de réalisation avantageuse de ce montage.
Une tige de tampon 41 est montée dans le châssis 40 du véhicule pour recevoir les forces de pression et de choc . La tête d'accouplement peut osciller ou dévier dans tous les sens par rapport à cette tige de tampon 41 autour d'un centre 42 dans une mesure déterminée ; le poids de l'attelage est supporté par une suspension élastique non représentée sur le dessin. Les forces de choc sont transmises par la tête d'accouplement à la tige de tampon 41 par une surface sphérique de rayon R, tandis que la transmission des forces de traction se fait par une surface sphérique de rayon r.
Par un choix approprié de la grandeur du rayon R, on peut obtenir le résultat que les véhicules exécutent l'un par rapport à l'autre aucun mouvement relatif nuisible par suite des forces de choc, parce qu'ils en sont empêchés par le frottement qui se produit sur la surface sphérique. Un mouvement relatif de ce genre pourrait principalement se produire si les axes des deux attelages accouplés l'un à l'autre n'étaient pas placés à la même hauteur (donc, par exemple si l'un des véhicules était chargé et l'autre déchargé). Les forces de choc se produisant dans ces cas tendent à soulever le véhicule dont l'axe est le plus élevé, ce qui pourrait facilement causer un déraillement dans les courbes de la voie.
Sur la base de considérations théoriques, on peut montrer que le véhicule dont l'axe se trouve plus bas ne soulèvera pas, sous l'action des forces de choc, le véhicule dont l'axe est placé plus haut, si la différence de hauteur entre les axes
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des tiges de tampon des deux véhiscules est : h # 2 R , dans quoi désigne le coefficient de la friction se produisant sur la surface sphérique .
La faculté d'orientation angulaire de l'attelage faisant l'objet de l'invention est influencée favorablement non seulement par la disposition symétrique, mais aussi par la faible longueur de la tête 1 de l'attelage ; ce fait peut être facilement vérifié et constaté par le tracé ou enregistrement de la faculté d'orientation angulaire. Il découle de ce fait qu'il tant s'efforcer de constituer la tête d'accouplement aussi courte que possible. Dans les formes de base ou fondamentales représentées dans les figures 1, 2 et 3, 4 les surfaces de prise et les surfaoes de choc ou surfaces d'orientation angulaire sont constitu- ées de telle manière que ces formes fondamentales donnent une tête d'accouplement aussi courte qu'on puisse l'imaginer .
Les autres éléments de l'attelage sont constitués et disposées de telle manière qu'il ne soit pas nécessaire de prolonger les saillies 3 et 4 .
En ce faisant, il est plus favorable de disposer l'élément transmettant la force de traction dans le plan médian horizontal de l'attelage au lieu de le disposer dans le plan médian vertioal. On peut voir en effet par les figures 1 et 3 que la distance a est plus grande que la distance b, parce que la différence de hauteur à compenser entre les têtes d'accouplement est plus petite que la différence latérale et pour cette raison le biseau est plus petit sur les arêtes 12 et 14 que sur les arêtes 11 et 13 .
Il y a donc suffisamment de place dans la distance a de la tête d'accouplement pour l'élément transmettant la force de traction de sorte que les saillies placées en direction diagonale n'ont pas à être prolongées , Ce prolongement serait, par contre, nécessaire si l'élément transmettant la force de traction était
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disposé dans la partie de la tête qui comporte la longueur b .
Etant donné que,dans la construction conforme à l'invention, les deux éléments transmettant la force de traction n'ont à supporter que la moitié de la force de traction, les dimensions de l'élé- ment transmettant la force de traction peuvent être petites et cet élément peut également être disposé dans un petit espace .
En utilisant un crochet de traction transmettant la force de traotion qui pivote autour d'une cheville, son nez peut être constitué large, par suite court, et en conséquence suffisamment fort. Etant donné que le crochet de traction transmet la force de traotion sur la tête au moyen de la cheville disposée dans la partie postérieure de la tête, la saillie supérieure des saillies placées en face l'une de l'autre en diagonale de la tête est @ r soulagée de l'action de la fo ce de traotion . Il n'est pas néoes- saire de renforcer la saillie supérieure et par suite de la pro- longer, comme il faudrait le faire si l'élément transmettant la force de traction était une fermeture coulissante.
En outre, le crochet de traction conforme à l'invention peut être décroché plus facilement même sous la force de traction que la fermeture coulissante, parce que la force de friction empêchant le déero- ohage ne se produit qu'en un point au crochet de traction Bons l'aotion de la force de traction .
Etant donné que le tâteur 36 du dispositif de retenue tempo-, raire s'appuie sur la surface suffisamment longue a de l'attelage coopérant, les véhicules peuvent aussi après le décrochage s'écar- ter l'un de l'autre d'une certaine distance, sans toutefois que l'attelage puisse de nouveau parvenir dans une position de dis- ponibilité pour l'opération d'attelage suivante, ce qui est une condition importante dans les travaux de manoeuvre des véhicules.
Si le dispositif de retenue temporaire s'appuyait sur la partie de la longueur b de la tête coopérante pendant le va-et-vient des véhicules dételés, ces véhicules pourraient facilement se ratteler
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intempestivement, paroe que la distance b est trop courte. Dans le cas d'une disposition de ce genre, il faudrait donc prolonger la surface et par là également la tête d'accouplement .
Mais la constitution symétrique et courte,conforme à l'in- vention,de la tête d'accouplement n'est pas seulement importante au point de vue de la faculté d'orientation angulaire. Un autre avantage est par exemple que dans le cas d'une constitution de ce genre, les raccords des divers conduits (conduites d'air comprimé, câbles électriques, etc....) peuvent être disposés plus facilement à côté de l'attelage .
Un des avantages de l'attelage conforme à l'invention est également que cet attelage fonctionne sans utiliser de ressorts, car chacun des éléments constitutifs séparés prend la position nécessaire pour le fonctionnement de l'attelage sous l'action de son propre poids . poux raisons de simplification de l'usinage, les diverses surfaces de la tête d'accouplement ne sont pas, le cas échéant , conservées dans toute leur étendue, mais ne jouent un rôle que sous la forme de barres ou bandes de travail à petites surfaces, facilement usinables .