<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENTS AUX ATTELAGES DE WAGONS.
La présente invention est relative aux attelages de wagons de chemin de fer.
Dans les attelages à mâchoire, tels que l'attelage en E standard, adopté par l'Association des Chemins de Fer américains, l'ouver- ture de la mâchoire ou griffe est assurée au moyen d'un poussoir horizon- tal articulé autour d'un axe vertical et comportant un bras qui vient por- ter contre un sabot sur la mâchoire sous la commande du mécanisme de dé- telage. Lorsqu'on fait tourner le poussoir, l'effort exercé par l'extré- mité du bras de celui-ci contre le sabot de la mâchoire fait pivoter cel- le-ci sur son axe et l'amène en position d'ouverture.
Il est souvent difficile d'ouvrir ainsi la mâchoire d'un attelage existant. Cette difficulté est due, en partie tout au moins, à la nature du contact entre le bras du poussoir et le sabot de la mâchoi- re, au moment où celle-ci pivote en position d'ouverture pendant l'action- nement du mécanisme de dételage.
On a découvert conformément à l'invention qu'en donnant au sabot de la mâchoire un profil amélioré, le contact entre le bras du pous- soir et le sabot permet d'ouvrir la mâchoire en exerçant sur le.. poussoir un effort nettement inférieur à celui nécessaire dans les attelages exis- tants.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la suite de la description, faite de deux modes de réalisation choisis à titre d'exemple et en référence au dessin annexé sur lequel : la- figure 1 est une coupe horizontale d'un attelage en E standard de l'Association des Chemins de Fer américains, perfectionné con- formément à l'invention ; la figure 2 est une coupe partielle suivant 2-2 de la figu- re 1;
<Desc/Clms Page number 2>
la figure 3 est une vue fragmentaire en plan, à plus grande échelle, montrant la mâchoire d'attelage et le poussoir de la figure 1, occupant la même position relative dans la tête d'attelageo De plus, pour faciliter la compréhension, le sabot attaqué par le poussoir ainsi que le poussoir ont été représentés dans les positions relatives qu'ils occupent à la fermeture et à l'ouverture de l'attelage, ainsi qu'à une position intermédiaire. On a en outre montré en pointillé, à titre de comparai- son, les positions correspondantes d'un sabot d'attelage en E actuel et de son poussoir;
La figure 4 est une coupe à grande échelle d'une variante de sabot appliqué à un attelage en E, le poussoir étant vu en plan.
Le dessin représente un attelage en E du type standard adop- té par l'Association des Chemins de Fer américains. Cet attelage comprend une tête 8 comportant un bras de garde 10 et une mâchoire 12 articulée à la tête par un axe ou pivot vertical 14. La mâchoire présente un bec 16 disposé vers l'intérieur par rapport à l'axe 14, selon la vue plane de la figure 1 ; la mâchoire présente d'autre part un talon 18 s'étendant en ar- rière de l'axe 14 lorsque la machoîre est en position de fermeture. La surface inférieure du talon est munie d'un sabot 20 présentant une sur- face verticale, 22 s'étendant vers l'arrière, destinée à être attaquée par le bras 24 d'un poussoir 26. Le profil de la surface 22 sera défini plus loin.
Le poussoir 26 est articulé dans un plan horizontal autour d'un tourillon vertical 28 engagé dans une ouverture ménagée dans la tête d'attelage en arrière de l'axe 14. Le poussoir 26 est disposé en-des- sous du talon 18 et comporte un autre bras 30 sur le côté du tourillon 28 opposé par rapport au bras 24. Le bras 30 est destiné à être attaqué par un verrou 32 quand celui-ci monte au cours de l'actionnement du mé- canisme de dételage, dont la constitution et le fonctionnement sont bien connus.
Lorsque le verrou est soulevé pour le dégager de sa position de verrouillage contre le talon 18 de la mâchoire, son jambage recule - entre le bras de poussoir 30, faisant pivoter le poussoir, dont le bras 24, par suite de son contact avec la surface 22 du sabot 20, fait tour- ner la mâchoire à sa position d'ouvertureo
Dans l'attelage en E actuel, le sabot 20 de la mâchoire présente'une surface de portée plane 34 (en traits mixtes sur la figure 3) sensiblement alignée sur la face interne 36 du bras de poussoir 24 lorsque la mâchoire est en position de fermeture, l'extrémité du bras 24 étant représentée en contact avec la surface 34.
Cette surface, prolongée vers l'axe de pivotement de la griffe, passe à l'extérieur par rapport à cet axe, comme le montre la figure 30
La figure 3 montre la mâchoire 12 en position de fermeture, le bras 24 du poussoir de mâchoire étant en contact avec la surface 22 du sabot 20. La ligne en traits mixtes 34 représente, comme on l'a dit, la surface de contact du sabot tel qu'il est prévu dans les attelages en E actuels. Cette vue montre également d'autres positions relatives du bras de poussoir 24 et des surfaces 22 et 34, faisant apparaître les diverses relations qui se présentent pour divers angles de rotation de la mâchoire.
La mâchoire étant en position de fermeture comme sur la figure 3, le bras de poussoir 24 attaque l'extrémité arrière de la surfa- ce 22 en a, alors que, pour la même position de la mâchoire, le point de contact effectif du bras 24 avec le sabottel qu'il serait donné par la surface 34 existante,serait en a'. Lorsqu'on fait tourner le bras 24 sur son axe 28 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, son point de contact avec la surface 22 avance progressivement vers le point b, où la mâchoire a tourné d'environ 5 vers sa position d'ouvertureo Pour cette position de la mâchoire, le bras 24 serait en contact avec la surface 34 en b'.
Si le poussoir tournait davantage, le point de contact entre le bras 24 et la surface 22 viendrait en c, alors que le point c'
<Desc/Clms Page number 3>
représente le contact correspondant entre le bras et la surface 34. Les positions du bras 24 qui correspondent aux points ±. et c' représentent les positions les plus avancées atteintes par le bras par'rapport aux surfaces 22 et 34 respectivement. A partir de ce moment, lorsque le poussoir tourne, le point de contact de son bras 24 avec la surface 22 recule jusqu'en d, point pour lequel la mâchoire est ouverte en grand.
Le point d' représente le point de contact correspondant entre le bras
24 et la surface 34 pour l'ouverture de la mâchoire en grand.
Pour définir le profil de la surface 22, on va se servir d'un plan de référence vertical X passant par l'axe d'articulation de la mâchoire et tangent à l'extrémité arrière de la surface 22. A peu près au point de contact entre le plan X et la surface 22, cette surface s'écarte du plan suivant une courbe dirigée vers l'avanto De préfé- rence, la surface 22 est tangente, à son extrémité arrière, à la surface terminale arrondie 38. A peu près à mi-distance entre les extrémités de la surface 22, son contour change ou s'infléchit pour se raccorder avec une courbe de concavité inverse qui est tangente à la partie sus- mentionnée du profil et continue à s'écarter du plan X jusqu'à se rac- corder avec le congé 40 près du moyeu 42 de la mâchoire.
On remarque- ra que, par rapport au plan X, la surface 22 s'écarte et est disposée du même côté de ce plan que le bec 16 de la mâchoire. On remarquera aussi que la surface 22 s'écarte également du plan de la surface in- terne 36 du bras 24 du poussoir lorsque la mâchoire est en position de fermeture et lorsque le bras 24 se trouve au contact de la surface 22.
Par contre, la surface 34 du sabot de la. mâchoire de forme actuelle s'écarte du plan X à la surface de ce plan opposée à la surface 22.
Il est à noter également que la surface 22 est disposée du même côté du plan X que l'axe longitudinal de l'attelage, tandis que la surface 34 est disposée de l'autre côté du plan X par rapport à cet axe longitudinal.
L'une des raisons pour lesquelles on donne à la surface
22 le profil sus-défini est de faire attaquer cette surface par le bras
24 du poussoir en un point plus éloigné de l'axe d'articulation de la mâchoire que dans le cas de la surface de forme actuelle 34. Ainsi, le point de contact initial a se trouve nettement plus en arrière que le'point a'o On augmente ainsi le bras du moment du point a par rapport à l'axe d'articulation de la mâchoire et on diminue celui du point a par rapport à l'axe d'articulation du poussoir, de telle sorte que pour une même force de rotation appliquée au poussoir, la force exercée par le bras 24 sur la surface 22 pour faire tourner là mâchoire est supé- rieure à celle que ce bras exercerait sur la surface 34.
Bien que ce gain sur le bras de levier soit particulièrement avantageux pour amor- cer la rotation de la mâchoire fermée, ce gain se fait sentir sur toute la. course d'ouverture de celle-ci-, comme on peut s'en rendre compte en comparant les bras de levier des divers points de contact b, c et d d'une part avec ceux des points b' , c' et d' de l'autre. Dans chacune des positions de la. mâchoire correspondant à ces points, les bras de levier par rapport aux axes d'articulation de la mâchoire et du poussoir sont tels qu'un gain de puissance est réalisé. Il en résulte que l'ouvrier pourra appliquer un effort plus léger à la poignée de la barre de dételage classique pour assurer l'ouverture de la mâchoire.
Un autre avantage important de la forme nouvelle donnée à la surface 22 est de réduire les frottements entre le bras de poussoir
24 et cette surface pendant l'ouverture de la mâchoire, notamment au dé- but 'de sa rotationo En effet, le bras de poussoir 24 monte en pente dou- ce le long de cette surface contrairement à ce qui a lieu dans le cas . ou le bras 24 se déplace le long de la surface 34. Autrement dit, pen- dant l'ouverture de la mâchoire, le bras de poussoir 24 aura à grimper
<Desc/Clms Page number 4>
sur une surface dont la pente est plus faible dans le cas de la surface 22 que dans celui de la surface 34.
Ce point apparaît clairement sur la figure 3 où l'on voit que, dans la position de fermeture de la mâ- choire, la surface courbe 22 diverge de la surface de contact du bras 24 d'une quantité plus grande que de la surface plane 34. La diminution de pente relative ainsi obtenue décroît l'effort nécessaire à appliquer sur le poussoir pour ouvrir la mâchoire d'attelage.
On a effectué des essais réels sur des attelages échelle grandeur équipée de mâchoires comportant des surfaces de contact .sembla- bles à 22 et 34, afin de déterminer l'effort nécessaire sur la poignée de la tige de dételage usuelle pour ouvrir les mâchoires. Ces essais montrent une réduction d'environ 20 % en moyenne en faveur de la surface ayant un profil conforme à l'invention. Cet avantage s'accompagne d'au- tre part d'un accroissement de 2 seulement sur l'angle de rotation qu'il fait imprimer à la poignée de la barre de dételage pour amener la mâchoi- re à sa position de pleine ouverture.
La figure 4 représente une variante de l'invention suivant laquelle le sabot 20 de la mâchoire 12 présente une surface d'attaque 44 pour le poussoir, de forme plane. Cette surface est disposée de ma- nière à s'écarter du plan de référence X qui passe par l'axe d'articula- tion de la mâchoire et tangent à l'extrémité arrière de la surface, d'une manière analogue à la surface 22 du mode de réalisation précédento Le gain de puissance est semblable à celui assuré par la surface 22.
Mais on obtient néanmoins une puissance de levier légèrement supérieure avec la surface 44 au début de l'ouverture de la mâchoire Cet avantage est obtenu grâce à une réduction du rayon de la partie courbe 46 qui raccor- de la surface 44 à la surface terminale 48, de sorte que le point de con- tact e. entre le bras 24 et la surface 44 est plus éloigné de l'axe d'ar- ticulation de la mâchoire et plus rapproché de celui du poussoir De plus, l'effet de pente douce entre le bras de poussoir 24 et la surface 44 est sensiblement le même que dans le cas de la surface 22.
Il est évident que, pour réaliser l'augmentation de la puissance du levier exercé par le bras de poussoir sur la mâchoire afin de faciliter l'ouverture de celle-ci, il ne suffisait pas simplement de prolonger le sabot 20 de la mâchoire vers l'arrière, dans l'attelage actuel. En effet, il est impossible de prolonger ainsi ce sabot par sui- te des cotes de dégagement qu'il est nécessaire de maintenir pour permet- tre à la mâchoire d'osciller sans obstruction jusqu'à sa position d'ou- vertureo De plus, il est indispensable de ne pas modifier le sabot de la mâchoire de telle manière que l'ouverture en grand de la mâchoire au moyen du poussoir puisse être empêchée.
L'invention ne se limite pas à l'attelage standard en E dé- crito En effet, les attelages du type en H dit "Tightlock" et du type proposé en F à enclenchement adoptés par l'Association des Chemins de Fer américains retireraient de l'invention des avantages semblables à ceux réalisés pour l'attelage en Eo D'autre part, il est à remarquer que ces avantages sont obtenus dans les attelages existants par simple remplace- ment de la mâchoire par une mâchoire modifiée suivant l'invention.
Il doit être entendu enfin que l'invention ne se limite pas aux détails de réalisation décrits et représentés, dans lesquels on pour- ra introduire diverses modifications sans s'écarter de l'esprit de l'in- vention..
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.