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" Appareil de traction et de tamponnement.
. La présente invention a pour objet un dispositif de traction et de tamponnement ou choc particulièrement adapté aux berlines de mine et autres wagonnets industriels.
Une forte majorité des berlines de mine sont du ty- pe à deux essieux et, comme elles doivent franchir des cour- bes à très faible rayon, l'entre axe des essieux est néces-
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saireraent très court, D'autre part, la longueur du v/agon- net est grande par rapport a l'entre axe pour obtenir la ca- pacité nécessaire et il en résulte que les eJ<tré..iii=és 1,u wagonnet dépassent très lare:.2e1-li; les centres des roues. vec la généralisation de l'emploi des attelages s aa .i o;.i1<* li - ques sur ces wagonnets, on rencontré certaines difficultés pour les 1'il'e ± on c -1 : oizi?i? , l'une de celles-ci étanu la. ten- dance qu'ont les wagonnets dérailler quand on les pousse.
Les attelages sont articulés sur des >;iéci,i;1,z:i;z e .ui:'Ci-,J.::11 convenables situes aux r,te-j wagonnets et ils coi- vent être capables de déplacencnts augulaires amples dans un plan horizontal de façon à se prêter aux courbes a faible rayon que l'on rencontre dans les mines.
Les wagonnets de mine tels qu'ils sont construits peuvent .prendre une inclinaison
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considérable par rapport a la voie en raison du jeu normal qui existe entre les flasques des roues et le rail, du dépla.-
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cenent des fusées dans les boites d'essieux et des autres facteurs sur lesquels on ne peut pas agir d'une façon i.-iple. i:
cause de la longueur du porte à faux des extré'.-ités des wagonnets, cette tendance des uagonnets 1.. se placer 0 ::iei;.t. a certains noMents produit un intervalle notable entre les extrémités des voisins. Quand les wagonnetc sont poussés dans les circonstances où se produit entre wa gonnetc voisins l'intervalle dont il vient d'être question,
les attelages qui réunissent les wagonnets voisins prennent
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une obliquité iuportante 'par rapport l'axe des wagonnets. ces conuibions, les po-nts d'articulation des attelages ce. àj cents sont déportés latéralement de façon tel-le qu'une fraction considérable de la poussée se transmet sous forme de coRiposojites latérales qui tendent à faire sortir les wagon" nets voisins de la. voie. on a constaté que ceci se produisait aussi bien en ligie droite que dans les courbes.
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L'un des objets de la présente invention est un dis- positif qui s'oppose à l'inclinaison des attelages par rapport à leurs wqgonnets respectifs, quand ceux-ci sont poussés, et qui empêche ainsi que le décalage des extrémités des wagonnets voisins atteigne une valeur qui les fasse dérailler. on autre objet de l'invention est un appareil qui empêche le déraillement des wagonnets quand on les pousse mais qui laisse les attelages obliquer librement par rapport aux wagonnets en cours de traction.
Dans un grand nombre de mines, les berlines sont déchargées sans être dégelées, aussi la présente invention a-t-clle aussi pour objet de munir l'appareilprécédent d'un dispositif qui permette un mouvement de rotation de l'attelage autour de son axe longitudinal.
L'invention a encore pour objet un mécanisme de trac- tion et de choc qui peut être assemblé en déhors du w agonnet de façon à former un ensemble qu'on peut amener en position et fixer à l'extrémité du wagonnet comme un appareil complet.
D'autres objets et avantages de la présente invention seront indiqués d'une façon plus détaillée en utilisant le des- sin annexé sur lequel :
La fig. 1 est une vue en plan avec coupe partiel- le d'un appareil qui réalise l'invention.
La fig. 2 est une .coupe verticale longitudinale du' mécanisme de traction,. la tête de l'attelage étant représentée en élévation.
La fig. 3 est une élévation de face avec coupe partiel le.
La figure 4 est une coupe verticale longitudinale d'une variante de l'invention, la tête de l'attelage étant re- présentée en élévation.
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12, fig. 5 est une élévation de face de la variante Lt8 la fig. 4.
La fie. 6 est une vue schématique ùe deux ï!a.Ol1ilets en position oblique par rapport à la voie.
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Los fin. 7, 8, 9, 10, 11 et 12 sont des vues de dé- tail de certaines des pièces représentées sur les figures 1 et
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La fig. 13 est une coupe verticale de l'un des ssi- bots, faite suivant la li jie àS-lS de la 'figure 8.
Si l'on se reporte à la réalisation représentée sur
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les -1=1;1?es 1, 2 et 3, on voit que le boîtier 10 comporte une ¯;4vcï supérieure 11, une paroi inférieure 12 et une paroi pos- térieure: 13. Des parois latérales 14 réunissent les paro-s supérieure. , inférieure et postérieure, une collerette 15 prolonge vers l'extérieur les parois latérales et postérieure
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et sert 1: fixer le boîtier a la collerette nu châssis.' De cha- que côté des parois latérales 14, 'une paroi 16 dirigée trans- v8rsctleuent fait partie Ge l'avant du wagonnet.
Des collerettes 17 et 18 qui prolongent la paroi 16 servent aussi à fixer le boîtier'au châssis du wagonnet. A l'intérieur Il] boîtier est montée une pièce de traction 19 qui a une paroi postérieure 20 dont les extrémités latérales 21 forcent sièges pour des ressorts 22. Des brides étriers 23, espacées dans le sens vertical, pro longent vers l'avant les parties supérieure et inférieure de
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la paroi postérieure 20.
Des collerettes supérieure et inférieu- ."e 24 réunissent les extraites latérales ià de la paroi posté- rieure 20 ' ux cotés extérieurs (:0:; brides 23 et servent aussi à loger les ressorts 22.
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Une pièce de tamponnement 30 comprend une paroi infé- rieure 31 qui repose sur la paroi inférieure 12 du boîtier et une paroi supérieure 32, réunies toutes deux par des parois extrêmes 33 et des parois postérieures 34. Les parois postérieures 34 foraient des sièges de ressorts qui reçoivent les extrémités au térieures des ressorts 22. Dirigée vers l'arrière, à partie des
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extrémités intérieures des parois 34, une partie cintrée 35 en /de moindre hauteur que ces parois, est placée entre les. brides forme de bride/23 supérieure et inférieure de la pièce de tract tion 19.
Des ouvertures allongées 36 de la paroi inférieure 31 et de la paroi supérieure 32 de la pièce de tamponnement 30 sont destinées à recevoir des broches 37 qui limitent le dépla- cement vers l'avant de la pièce de tamponnement 30, à l'opposé de l'action des ressorts 22.'
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L'attelage 40 a une tige 41 qui est dirigée vers l'ar- tamponnement 30 et entre les brides 23 de la pièce de rière à l'intérieur de la pièce de/traction'19, Il ressort clai- rement de l'examen de la figure 1, que l'extrémité postérieure de la tige se trouve dans l'espace situé entre les brides 23 et 35 qui chevauchent l'une sur l'autre..1 l'extrémité de la tige 41 il y a une tête élargie 42, ayant de préférence une section transversale cylindrique et dont la surface postérieure 43 est sphérique,
Sur barrière de la tête 42 se trouvent un res- sort 44 et un'chapeau de-ressort 45, ce dernier venant porter contre la surface intérieure 46 de la bride 35. Entre les brides 23 et la tige de l'attelage, deux sabots 47 forment ensemble un logement pour la tête 42, le ressort 44 et le chapeau 45 du res- sort . A son extrémité antérieure chacun de ces sabots appuie sur la surface intérieure 43 de l'une des brides 23.
Dirigés vers le haut à partir du sabot supérieur et versle bas à par- tir du sabot inférieur, des prolongements 49 sont prévus pour venir porter sur les parois supérieure et inférieure du logement afin d'empêcher que les extrémités intérieures, des sabots ne
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s'écartent. a leurs extrémités antérieures, l'écartèrent des sabots est empêché par les collerettes 50 des brides 23 qui chevauchent l'une sur l'autre. Chaque sabot a un évidement rectangulaire 53 situé sensiblement en son milieu et destine à recevoir une collerette 51 du chapeau 45.
Cette collerette sert avec l'extrémité postérieure 54 de l'évidement, à limiter le déplacement du chapeau par rapport aux sabots pendant la traction. Entre le ressort 44 et la surface 43 de la tige, et à l'intérieur de l'évidement 53, une plaque mince rectangulaire 52 permet la rotation de la tige autour de son axe longitudinal, sans donner au ressort des efforts de torsion. Grâce à la òr- me sphérique de la surface postérieure 43 de la tige, la force du ressort 44 est appliquée au centre de la plaque 52, ce qui réduit au minimum les efforts de torsion.
La tête de l'attelage peut être d'un modelé conve- nable quelconque; celle qui est représentée est du type qui est indiqué dans le brevet américain n" 2.246.406 du 17 Juin 1941 Sur l'arrière de la tête 40 de l'attelage, une collerette 61 s'étend vers le haut et vers le bas à partir de la tige de l'at- telage, Cette collerette a une surface intérieure 62 sphérique, normalement écartée des surfaces 63 à courbure semblable, situées sur les parois supérieure et inférieure de la pièce de choc 30 Le ressort 44 agissant sur l'arrière de la tige de l'attelage maintient norm lement les surfaces 62 et 63 écartées.
Dans l'assemblage des pièces qui ont été décrites jus- qu'ici, les brides 23 et 35, situées respectivement sur les pièces de traction et de tamponnement se recouvrent autant que possible en sorte que la surface postérieure de la bride 35 se trouve sensiblement dans le plan de la paroi postérieure 2U de la pièce de traction. Ceci laisse entre les brides un large espace de dimensions suffisantes pour qu'on puisse y introduire
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les sabots 47 comme on va l'expose.
La tige' de l'attelage est ensuite introduite de façon que sa. tête 42 se trouve à l'inté rieur de la bride ainsi formée et qu'elle soit placée aussi en arrière que possible. Le ressort 44, la plaque 52 et le chapeau 45 sont ensuite introduits entre l'arrière.de la tête 42 et la bride 35, ensuite on fait glisser les sabots 47 à leurs em placements au-dessus et au-dessous de la tige de l'attelage.
Les pièces de choc et de traction sont alors suffisamment é cartées pour permettre l'introduction.des ressorts 22. Les bri- des 23 et 35 sont à ce moment dans la, position indiquée sur la figure 1, et les sabots 47 ont été déplacés vers l'avant de façon que leus parties, antérieures chevauchent avec les colle- rettes 50.
A ce stade de l'assemblage de l'appareil on fait cou lisser celui-ci à l'intérieur du bottier 10 et la pièce de choc est poussée vers l'arrière jusqu'à ce qu'on puisse mettre les broches 37 en position pour tenir les pièces assemblées avec le
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b0.ftfé-Í", A'-psrir'e@ m'ornent il:: rie;1j-';pa;3'12Óss.tb.:J:e de rapprocher es pièces - et de toxn.pontlemen2'une de l'autre - les pièces de traction et de tarùponlieiien l'une de l'autre a une distance qui supprimerait le chevauchement des sabots et des collerettes 50.
La figure 6 représente les -wagonnets A et B obliques par rapport à la voie, de telle façon que les extrémités voisines
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des rrarâonnets sont déportées l'une par rapport à l'autre. Les points d'articulation a h, des attelages sont de même déportés l'un par'rapport à l'autre. Avec des attelages prévus pour s'incliner librement par rapport au wagonnet, ceci se produit fréquemment en service.
Quand les wagonnets sont poussés, l'effort est trans-
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mis d'un wagonnet.a, l'autre par l'intermédiaire des attelages obliquement par rapport à la direction du déplacement des wagonnets Il y a donc une composante latérale de cette poussée qui tend à déporter encore davantage les extrémités des wagon-
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nets. l1. cette composante latérale s'opposent les bouuins des roues CiLLoilL.le:-lOllt opposées qui sont en contact des rails.
Cornue le j:oi?t.; i; faux des 1l011i1et5 au-delà des centres des essieux est important, il repoussa ainsi beaucoup le point d'application de la composante latérale vers l'avant du point de résistance situé entre la roue et le rail, il se crée alors un bras de levier qui augmente la valeur de la composante laté-
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rale au point. de rsist: .nce transversale.
Un Ci, constaté en ser- vice que cette composante latérale était suffisante pour faire monter le boudin de la. roue au-dessus du rail et provoquer
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ainsi le déraillement du rro.o1111e t, En fait, com.le 'on le voit sur la figure 6, les composantes latérales des na:,:;ol1nets voisins sont dirigées à l'opposé et les deux wagonnets dérailleront, l'ex- trémité attelée du wagonneb A déraillê.-i..11t vers le 11 ut, par ra p- port à la figure, et l'extrémité couplée du Tifagonnet B dérail- lant vers le bas:
Un examen du fonctionnement de la présente invention servira à illustrer la façon dont le présent appareil supprime cette tendance au déraillement.
On voit spécialement sur les
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figures 1 et 2,que la tête 40 de l'attelage est nO!'ll1s.1eLlenG pous sée vers l'avant par rapport à la'pièce de tamponnement 30 par le ressort 44. La surface 62 de la collerette 61 de la tête de l'attelage est dans cette position sur l'avant de la surface 63 de la pièce 30 et écartée de celle-ci. C' es t la position nor mâle dételée des pièces qui permet de déplacer l'attelage à la
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main ou 2I1tre...ent quand on veut l'atteler avec un antre uagon- ne pour l'amener uans une posiuion telle qu'il se li<ouve à por- tée de guidage de l'attelage opposé.
Quand deux Vla;Ol1nets sont attelés, les attelages se déplacent vers l'arrière, d'abord contre l'action du ressort 44 jusqu'à ce que les surfaces 62 et 63 soient au contact, après quoi tout effort supplémentaire de tamponnement est absorbé par les ressorts 22. Quand les sur-
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faces 62 et 63 sont au contact, à la tendance des attelages à se mettre en oblique par rapport au wagonnet s'oppose le frot- tement qui se développe entre les surfaces ci-dessus mention- nées.
La même action se produit quand on pousse les wagonnets et comme dans ces conditions les attelages attelés agissent comme- une colonne rigide, à la tendance qu'ont les extrémités des wagonnets à se déporter s'oppse le frottement développé entre les surfaces 62 et 63. Quand il est nécessaire que les extrémités des wagonnets se déplacent transversalement, cette résistance de frottement sert à contrebalancer la tendance qu'ont les wagonnets à se déporter davantage et empêche par suite leur déraillement.
Pendant la traction, l'attelage se déplace vers l'avant en tirant la pièce de traction 19 malgré la résistance des res- sorts 22, et les surfaces 62 et 63 s'écartent ce qui permet aux - attelages de s'incliner librement au cours de la traction, pen- dant laquelle il n'est pas nécessaire de s'opposer par frotte- ment à leur obliquité
On remarquera que sur la figure 1, on a représenté l'attelage dans sa position arrière où les surfaces 62 et 63 sont au contact et où le ressort 44nest légèrement comprimé.
Sur la figure 2, l'attelage est représenté dans sa position .normale dételée.
Dans quelques utilisations industrielles, comme dans le cas des berlines de mine, celles-ci sont déchargées l'une appès l'autre ou plusieurs à la fois par une machine rotative de déchargement, toutes les berlines restant attelées. On a donc prévu un dispositif pour permettre aux berlines en décharge- ment de tourner par rapport aux attelages. Sur la figure 3, on remarquera que la tige 41 de l'attelage est sensiblement cy lindrique à l'exception de la surface horizontale 70 de sa par-
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tie inférieure.
Cette surface horizontale forme une vaste zône de portage et sert à maintenir normal épient l'attelage dans une position horizontale, transversale par rapport à la berline.
Un jeu suffisant est cependant ménagé entre la partie suprérieu re de la tige et la paroi supérieure 32 de la pièce de tampon- ne.lent pour permettre à la berline de tourner autour de son axe longitudinal. par rapport à la tige. Il est avantageux que seul l'attelage situé à 7¯'une des extrémités de la berline puis- se tourner par rapport a celle-ci. On peut empêcher l'attelage de l'extrémité opposée de tourner au moyen d'une tige carrée, comem on l'indiquera plus loin à propos d'une variante de l' in- vention, ou de quelque autre façon.
Avec cette disposition, l'at- elage de la, berline voisine de celle que l'on décharge qui ne peut pas-tourner, maintient les deux attelages attelés en posi- tion horizontale tandis qu'une des berlines est déchargée et il empêche les attelages de se uettre en oblique par rapport aux berlines par rotation partielle autour de leurs axes longi- tudinaux comem cela pourrait se produire si chacun des attela- ges attelés pouvait tourner par rapport à sa propre berline. comme à l'autre estrémité de la berline en
déchargement ily a un attelage qui ne peut pas tourner attelé avec une attelage tour- nant de la berline voisine, ces attelages tourneront avec la berline, mais quand celle-ci reviendra en position droite, ils se trouveront horizontaux. On a figuré les surfaces 62 et 63 comme étant sphériques, en sorte qu'elles n'offrent pas de ré- sistance à la rotation de la berline pendant le chargement.
En plus de la surface horizontale 70, située dans le bas de la tige de l'attelage et qui sert à maintenir l'attelage en position horizontale, la tête 42 de la tige peut être munie en haut et en bas, d'épaulomente coniques 55 qui sont destinés à pénétrer dans les évidements 56 des sabots 47. Les épaulements- .
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55 sont maintenus normalement au contact des surfaces coniques Brides évidements par le ressort 44. Par suite, comme les sa- bots 47 sont empêchés de tourner par les prolongements 49 et par les collerettes 50 de la pièce de traction 19, l'engage- ment conique dont il vient d'être question sertà maintenir l'at- telage en position horizontale. Pendant le déchargement, ce- pendant, les épaulements 55 coulissent pour se dégager des sur- faces 57 tandis que l'attelage .tourne par rapport à la berline mais à la fin de l'opération le ressort 44 renvoie les épaule- ments au contact des surfaces 57.
A moins qu'il n'existe un dispositif pour l'en em- pêcher, l'attelage peut pivoter librement dans une direction transversale quand il n'est 'pas attelé à une autre berline.
Ceci n'est pas souhaitable, car une avarie peut être causée par une oscillation violente de l'attelage quand celui-ci passe sur une voie qui présente des inégalités. ON a donc prévu un dispositif qui développe un frottement suffisant entre les. sabots 47 et les brides 23 et 35, pour empêcher cette oscilla- tion' indésirable, tout en permettant cependant de faire tourner l'attelage à la main ou autrement quand il est nécessaire de faire un attelage. Si la eompression des ressorts 22 pouvait- être facilement réglée dans d'étroites.limites, il serait pos- sible de coincer les sabots entre les brides au moyen de ces ressorts.
Mais, comme les ressorts 22 font croitre la résistan- ce très rapidement, les sabots pourraient être coincés entre les brides de façon telle qu'on ne pourrait plus faire tourner l'attelage à la main, on a donc disposé le chapeau 45 et un lé- ger ressort 44 pour obtenir la valeur de 'résistance désirée entre les sabots et les brides. Comme on l'a déjà expliqué-, le -ressort 44 pousse normalement l'attelage vers l'avant jusqu'à ce que la tête 42 de la tige vienne au contact de la surface @
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71 à l'extrémité antérieure de la cavité formée par chaque sabot. En même temps, ce ressort pousse le chapeau 45 vers l'arrière, pour l'amener au contact de la surface intérieure 46 de la bride 35.
Dans la variante représentée sur les figures 4 et 5, le boîtier 72 est sensiblement le même que celui de la réali- sation précédente. Mais à son extrémité antérieure, la paroi inférieure 73 s'abaisse pour forcer une tablette 74 La paroi inférieure 76 de la pièce de tamponnement 75 s'abaisse aussi pour former un logement 77 qui reçoit des ressorts 78 les- quels supportent une pièce 79 destinée à supporter l'attelage et sur lacluelle repose la tige 80 de l'attelage.
Dans cette réalisation, l'attelage 81 est du type représenté sur les figures 8-10 du brevet américain n d 2.246.406 du 17 juin 1941, dans lequel un prolongement 82 est destiné à venir entre les bras 83 d'un attelage opposé, pour limiter le déplacement vertical relatif entre attelages réunis. Pour cette raison, la pièce de tamponnement doit être réalisée de façon à per- mettre un déplacement vertical de l'attelage et de la tige par rapport à cette pièce. Quand l'attelage s'abaisse par rap- port à la pièce de choc, les ressorts 78 sont comprimés.
En- tre le haut de la tige et la paroi supérieure 64 (le cette pièd ce de choc, il y a un jeu qui permet à la ti e de se déplacer vers le haut A l'extrémité postérieure de la tige se trouve une tête élargie 85 et une paire de sabots 86 entoure cette tête. La surface antérieure 87 de la tête porte normalement contre l'épaulement 88 à la partie antérieure des sabots. En- tre la tête 85 et les épaulements postérieurs 89 des sabots se trouvent un ressort 90 et une plaque 91. Une bride 92 part vers l'arrière de la pièce de tamponnement de la même façon que la'bride 35 de la rélisation précédente. liais la surface intérieure 93 est sphérique et appuie sur la surface sphérique
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94 des sabots.
La pièce de traction 95 est analogue à la piè- ce 19 de- la irisation précédente et elle a une paroi posté- rieure 96 qui .appuie sur la paroi postérieure 97 du boîtier Des brides 98 partent de cette paroi postérieure au-dessus et au-dessous de la bride 92 de la pièce de choc, Aux extré- mités antérieures, les brides 98 ont des surfaces intérieures 99 sphériques qui portent normalement sur les surfaces sphéri- ques 100 de l'extrémité antérieure des sabots 86.
Les surfaces sphériques des sabots et des brides permettent l'inclinaison des sabots et par suite de la tige, à la fois dans le sens trans- versal et dans le sens vertical par rapport aux pièces de tan ponnement et de traction. on doit comprendre que des ressorts semblables aux ressorts 22 de la réalisation précédente sont placés d'une manière analogue, entre les pièces de choc et de traction pour les tenir normalement écartées.,
Bans la réalisation représentée sur les figures 4 et 5, on n'a représenté aucun chapeau de ressort à l'intérieur dès sabota, entre le ressort 90 et la bride 92. Mais, si on le désire on peut en placer un de la même façon que sur les figures 1 et 2. Sur la figure 4, la collerette 101 de l'atte- lage est représentée au contact de la surface antérieure 102 de la pièce de choc.
Dans la position nurmale dételée, le res- sort 90 pousse normalement l'attelage vers 1''avant et écarte la collerette 101 de la surface 102. La surface 102 et la sur- face de contact de la collerette 101 sont sphériques, canne il est représenté dans la réalisation précédente.
Pour empêcher les ressorts 22 de la réalisation des figures 1, 2, et 3 de devenir rigides pendant les tampon- nements, 'on a ménagé en haut et en bas de la pièce de tampon- nement des butées 103 et 105 destinées à venir au contact des parois 104 et 106 respectivement. Ce contact évite ainsi aux broches 37 tout effort dû au tamponnement.
Les termes et expressions qu'on a employés sont uti
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lisés comme termes de description et n'ont pas de caractère limitatif; ils n'excluent rien de ce qui pourrait être équivalent aux caractéristiques figurées et décrites et l'on doit comprendre que divers changements, additions ou perfectionnements peuvent être apportés aux réalisations décrites ci-dessus sans que l'on s'écarte de l'esprit de l'invention.