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Appareil d'accouplement semi-automatique pour La. présente invention a pour objet un appareil d'accouplement semi-automatique appartenant à la catégorie de ceux qui comportent un joint uni- versel réalisé sous la forme d'une rotule emprison- née dans une coquille. Cet appareil est destiné à établir une liaison entre,deux véhicules d'une na- ture quelconque, par exemple deux véhicules rou- tiers tels qu'un tracteur et une remorque, deux véhicules circulant sur chemins de guidage tels que
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des véhicules de chemin de fer, etc... L'applica- tion aux véhicules de chemins de fer est en principe la plus importante.
On a déjà cherché à rendre aisément sépara- bles deux véhicules attelés par un accouplement comportant une rotule et une coquille. Toutes les solutions préconisées jusqu'ici, à la connaissance du Demandeur, dérivent d'une idée commune : de constituer la coquille en deux parties séparables qui sont assemblées dans un plan méridien par rap- port à la rotule ou de part et d'autre d'un tel plan, celui-ci étant, de plus, disposé horizontalement.
Ainsi, par exemple, on a proposé de monter les deux demi-coquilles l'une au-dessus de l'autre à la ma- nière des deux branches d'une pince destinée à enser- rer la rotule. Dans ce cas, ces branches étaient deux pièces complètement séparables et s'accrochaient par des griffes sur un des véhicules, leur serrage sur la rotule étant assuré par des boulons verticaux.
Dans un autre cas, l'une des branches était fixe sur un des véhicules et 1'autre montée à charnière sur lui, le rapprochement étant commandé par un levier de manoeuvre.
Ces appareils d'accouplement connus ne sont pas d'un emploi pratique car ils n'autorisent pas le tamponnement des véhicules à atteler au moment où ces véhicules sont rapprochés ltun de l'autre sans que les éléments de l'accouplement risquent d'être dété- riorés par le choc de tamponnement et ils nécessitent des manoeuvres délicates étant donné que la. rotule doit être présentée juste en regard des deux demi-* coquilles* Ils ont également l'inconvénient de faire
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travailler dans de mauvaises conditions les moyens d'attache des deux parties de la coquille,Enfin le premier de ceux qui ont été signales offre le désavantage de comporter des parties complètement amovibles,donc exposées à se perdre.
L'appareil objet de l'invention a été conçu en vue d'obvier aux inconvénients signalés ci-des- sus.Cet appareil comprend, comme les appareils connus,deux parties séparables que l'on fixe l'un& à l'autre en vue de l'accouplement et que l'on dé- sassemble lors du désacouplement mais il se diffé- rencie par la particularité essentielle suivante:
le plan de joint,au lieu de passer par l'axe de la tige de la rotule ou d'être,plus généralement,diri- gé dans le sens longitudinal par rapport aux véhi- cules,est orienté perpendiculairement à l'axe longitu- dinal d'un des véhicules et l'une des parties sépa- rables est portée par ce véhicule de façon à se pré- senter dans une direction axiale,tandis que l'autre partie est liée à celui des deux éléments du joint universel(rotule ou coquille) qui peut exécuter des mouvements en tous sens par rapport au second véhi- oule,l'autre élément étant,à son tour, porté par ce second véhicule.
On comprend immédiatement que,grâce à l'agen- cement décrit ci-dessus,les opérations d'accrochage et de séparation des véhicules sont facilitées puis- que l'une des deux parties complémentaires est orien- table à volonté et qu'ainsi il est aisé de l'amener à se présenter correctement par rapport à l'autre partie en vue de leur assemblage.De même,on com- prend qu'en raison de la mobilité en tous sens de la , partie en question, on peut faire en sorte,par 1'aména gement de guides appropriés, que ladite partie vienne
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s'orienter spOntanément,clest-à-dire sans une inter- vention
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manuelle, dans la position correcte pour son assem- blage avec l'autre partie lorsque les véhicules sont rapprochés l'un de l'autre.
Finalement, pour la même raison, les parties complémentaires peuvent être munies d'organes correspondants tels que l'assemblage s'effectue par simple révolution de la partie orien- table en tous sens autour d'un axe passant par le centre de la rotule.
Les remarques qui précèdent soulignent la gran- de variété de formes d'exécution pratiques qui peuvent être données à l'appareil d'accuplement/ci- dessus et qui, par conséquent, rentrent dans le cadre de l'invention.
On se contentera de décrire ci-après une forme de réalisation particulièrement simple et offrant de nombreux avantages pratiques. Dans cette forme de réa- lisation, les deux parties complémentaires de l'ac- couplement comprennent, l'une, une demi-coquille portée par l'un des véhicules et l'autre, une demi- coquille montée sur la rotule et dépourvue de calotte polaire pour livrer passage à la tige de fixation de cette rotule, tige qui est portée par l'autre véhicule;
les deux demi-coquilles s'étendant chaune sur tout au plus un hémisphère, Dans ces conditions la partie la plus saillante du premier véhicule peut être 1a demi-coquille correspondante qui se présente comme une sorte de crapaudine ménagée à l'extrémité. d'un appendice et la partie la plus saillante de l'autre véhicule est la région polaire de la rotule qui est opposée à la région polaire couverte par la seconde demi-coquille;
dès lors si les véhicules sont rappro- chés l'un vers l'autre de manière que ces pièces d
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se rencontrent, sans nécessairement être exactement dans les positions relatives correspondant à item- boîitement, la réaction entre la rotule et la orapau- dine a pour effet de dévier la course de l'un des véhicules ou des deux et de provoquer - si 1'agence- ment l'autorise - un déplacement de la partie por- tant la rotule et/ou de la partie portant la arapau- dine jusqu'à emboîtement parfait de ces pièces complémentaires. En d'autres termes on peut se dis- penser de prévoir des guides spéciaux pour diriger l'une vers l'autre les deux pièces à emboîtement.
De plus, dès que la rotule pénètre dans la crapaudine, les bords de celle-ci rencontrent la demi- coquille montée à demeure sur cette rotule et en pro- voquent automatiquement l'orientation dans la posi- tion adéquate pour ltassemblage.
L'obtention de ces résultats qui est liée à la conception particulière de 1'appareil est ex- trément précieuse en pratique, car elle rend les
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opérations dtaocouplemient et de désacaouplement extrêmement expéditives en dépit du fait que, même avec des véhicules guidés comme le sont les véhi- cules de chemin de fer (et a fortiori avec les véhicules routiers), les hauteurs de tamponnement ne sontjamais rigoureusement les mêmespour deux véhicules et les axes longitudinaux de ces véhicu- les, avant leur accouplement, ne concourront généra- lement pas au centre de la rotule.
L'assemblage des deux parties séparables peut être effectué par tous moyens appropriés et notam- ment par les moyens dits d'assemblage rapide, En particulier, on peut faire appel à des moyens impli- quante pour l'assemblage ou le désassemblage. une
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rotation relative des deux pièces puisque l'une des parties séparables peut tourner sur la rotule; de tels uioyens sont, par exemple, des filets de vis, des rampes, des éléments d'assemblage à baïonnette, Des filets de vis peuvent être ménagés directement sur les deux parties en question. La partie susceptible de tourner sur la rotule peut être munie de leviers ou poignées de manoeuvre et/ou d'une denture permet- tant sa rotation à l'aide d'une clef à pignon qui, par exemple, est soutenue temporairement ou à demeure par l'autre partie de l'accouplement.
Dans la forme de réalisation adoptée de pré- férence, l'assemblage s'effectue non pas directement entre les deux parties séparables mais entre l'une d'elles et un élément susceptible de s'effacer élas- tiquement au moment du tamponnement et lié néanmoins à l'autre partie. Ainsi, par exemple, si l'on consi- dère comme exemple concret celui dans lequel les deux parties séparables sont les deux demi-coquilles si- gnalées plus haut, l'élément effaçable élastiquement peut consister en un baladeur lié par cannelures ou de façon équivalente à la crapaudine, ce baladeur étant fileté pour venir en prise avec un écrou solidaire de la demi-coquille orientable sur la rotule.
Bien en- tendu toute disposition équivalente peut être adoptée et, en particulier, l'élément effaçable ëlastiquement peut être un écrou baladeur porté par la demi-coquille orientable et venant se visser sur la crapaudine ou encore un écrou balaaeur porté par la crapaudine et dans lequel se visse la derai-coquille orientable, ou encore un manchon fileté extérieurement, porté par la demi-coquille orientable avec possibilité de coulis- fixe sement sur elle et venant se visser dans un écrou/lié
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à la crapaudine.
Un perfectionnement additionnel qui est applicable à toutes les formes de réalisation de l'appareil exposé au début, dans ses grandes lignes, mais plus spécialement à la forme de réalisation préférée (celle où la liaison amovible est établie entre deux demi-coquilles), est le perfectionnement spécifié ci-après et ayant pour but l'élimination du jeu axial entre la rotule et la coquille qui l'em- prisonne.
Sous une première forme de réalisation, le perfectionnement en question consiste à diviser la rotule en deux parties au moins en la coupant perpen- diculairement au diamètre dirigé dans le sens de l'axe longitudinal du véhicule correspondant et en intercalant entre deux fractions adjacentes de sphère ainsi obtenues une garniture élastique, par exemple une forte rondelle Belleville ou des ressorts à bou- din; en pratique il suffit d'une seule coupe faite approximativement suivant la méridienne. Les fractions de sphères sont ainsi appliquées élastiquement et énergiquement contre la paroi de la coquille.
Sous une deuxième forme de réalisation n'excluant d'ailleurs pas l'application simultanée de la première, des moyens élastiques correspondant aux précédents sont intercalés de façon similaire entre deux portions de la coquille s'assemblant dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule portant la rotule; par exemple entre les deux demi-coquilles dans la forme de réalisation préférée dont il est question plus haut.
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L'appareil d'accouplement ou d'attelage objet de l'invention peut être combiné à des moyens élasti- ques de choc et de traction au lieu d'avoir ses parties extrêmes fixées rigidement aux deux véhicules et/ou à des systèmes à patins et glissières de nature à lui donner la mobilité voulue par rapport aux véhicules.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien com- prendre de quelle manière l'invention peut être réa- lisée.
La figure 1 montre en coupe longitudinale dans un plan vertical l'ensemble d'un appareil en po- sition de service, c'est-à-dire accroché.
La figure 2 est une demi-vue en bout de la partie de gauche de l'appareil représenté sur la fig.l.
La figure 3 est une vue analogue de la partie de droite.
La figure 4 est une vue en plan de l'ensemble avec coupe par les organes principaux, cette vue mon- trant que la présentation de la vis coulissante ayant reculé devant l'écrou de serrage reste correcte, même si l'angle que forment les axes des véhicules à accou- pler est important.
La figure 5 qui est une vue analogue à la pré- cédente illustre le début de l'opération d'accouplement et le fonctionnement correct de tout l'appareil même si les véhicules sont rapprochés dans des conditions extrêmes défavorables.
Les figures 6 et 7 montrent, d'une façon ana- 1ogue à la fig. 1, les organes principaux de deux va- riante;? de l'appareil d'accouplement.
Dans les figures des dessins annexés, les
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chassis des véhicules attelés (ou plus exactement les traverses de tamponnement) sont désignés par 1 et 1'.
Des supports 2 et 2' sont fixés sur les chassis de n'importe quelle manière appropriée (soit rigidement, soit élastiquement, soit encore avec mobilité trans- versale). L'un reçoit la rotule 3, l'autre la crapau- dine hémisphérique 4, ces deux éléments étant par exemple arrêtés par des clavettes 5 et 5' et des écrous 6 et 6'.
Un couvercle ou demi-coquille 7, qui forme avec la crapaudine 4 une boite à rotule en deux parties enveloppe la zone 8 de la sphère de la rotule et est maintenu dans le sens de l'axe de la rotule 3 par une cuvette 9 ayant la forme d'une zone sphérique creuse.
Cette cuvette est, de préférence, légèrement élastique ou appuyée élastiquement contre le support 2, grâce à un coussin élastique 10, pour pouvoir exercer une légère pression sur le couvercle 7, ou permettre un petit déplacement axial de ce dernier.
La zone 11 de la sphère est matérialisée par une pièce qui se centre sur un tourbillon 12 de la ro- tule 3. Entre les zones 8 et 11 vient s'intercaler un fort ressort annulaire 13 afin de les appuyer énergi- quement contre leurs logements dans les pièces 4 et 7.
Une rondelle 14 ou pièce équivalente, fixée sur le tourillon 12 est destinée à retenir la zone 11.
Les moyens d'assemblage des deux moitiés de la boite à rotule, moyens qui permettent de réaliser l'accrochage des véhicules, sont dans le cas des fi- gures 1 à 5 un écrou 15 solidaire du couvercle de boite 7 et une vis balladeuse 16 qui peut coulisser
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suivant son axe sur une portée cylindrique 17 soli- daire de la crapaudine 4 ou rapportée sur elle. Des. clavettes 18 ou moyens équivalents empêchent la ro- tation de la vis 16 sur sa portée 17.
Des ressorts 19, maintenus par tous moyens appropriés entre le support 2' ou le chassis 1 ou encore une butée de la crapaudine 4 et une face de la vis balladeuse 16, sollicitent cette dernière vers sa position de service, (fig. 1 et 5) tout en lui permettant de s'effacer devant l'écrou 15 au moment du tamponnement des véhicules avant leur accrochage (fig.4)
Grâce aux ressorts 19 et au montage parti- culier de la vis 16, il est également possible de décrocher deux véhicules attelés par l'appareil objet de l'invention, sans que leur position relative ait besoin d'être modifiée durant l'opération de désac- couplement.
Pour permettre un accrochage et un décro- chage rapides, l'écrou 15 est muni de poignées 20 disposées sur son pourtour. Afin que l'on puisse par- faire l'accrochage par un serrage énergique et exécu- ter aisé'tient le desserrage (surtout si l'un des véhicules tire l'autre par l'intermédiaire de l'appa- reil au moment où. l'on dételle) l'écrou est muni à sa périphérie d'une denture robuste 21. Une clé composée d'un manche 22 etd'un pignon à nombre de dents réduit @3 est encagée par un tourillon 24 dans un coussinet 25 solidaire de la vis 16 o.e façon que les dents 23 viennent en contact avec les dents 21. On obtient ainsi un couple d'engrenage à grand rapport de démul- tiplication.
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Dans le cas de la figure 6, l'écrou de serrage 26 est monté à coulissement axial sur le couvercle 7 de là boite à rotule, tandis que la vis a7 est solidaire de la crapaudine 4.
La figure 7 illustre le cas où la vis de serrage 28 est solidaire du couvercle 7 de boite à rotule et l'écrou 29 monté avec possibilité de cou- lissement axial sur la crapaudine 4.
Bien entendu on peut apporter diverses mo- difications de détail à l'appareil décrit sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. No- tamment au lieu du dispositif à vis et écrou repré- senté sur les différentes figures, on peut se servir de tout autre dispositif d'accrochage approprié pour l'assemblage des deux moitiés de la boite à rotule.
De même tout dispositif de serrage énergique appro- prié peut remplacer celui qui est décrit en regard des figures 1 à 5.
Enfin en pratique, un dispositif de verrouil- lage en position de service des moyens d'assemblage de la boite à rotule complète l'ensemble de l'appareil.