Attelage pour véhicule de chemin de fer L'invention a pour objet un attelage pour véhi cule de chemin de fer, comprenant une tige de trac tion et un mécanisme d'attelage à plateau.
Il est bien connu, dans des conditions de fonc tionnement anormales ou extrêmes, plus particuliè rement quand les attelages de deux véhicules sont soumis à des effets dus à des chocs quand ces atte lages font un angle horizontal ou vertical entre eux, en particulier quand ils se trouvent à la limite de leur oscillation libre, qu'il existe un risque de dé raillement dans le cas d'une déviation horizontale excessive ou un risque que le véhicule qui se trouve à un niveau plus élevé, soit soulevé par rapport à ses bogies dans le cas d'une déviation verticale exces sive.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvé nients.
L'attelage faisant l'objet de cette invention est caractérisé en ce que ladite tige de traction et ledit plateau du mécanisme d'attelage présentent des sur faces agencées de manière que ces deux organes soient en contact par des surfaces pour toutes les po sitions de déviation angulaire de la tige de traction, l'une des surfaces de chacun de ces organes étant sphérique de manière à constituer avec la surface sphérique de l'autre organe un dispositif à rotule, chaque surface sphérique étant située entre des sur faces de butée planes.
Le dessin ci-annexé montre à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 montrent, respectivement en coupe longitudinale horizontale et en coupe longitudinale verticale suivant 2-2 de la fig. 1 un attelage avec sa tige de traction -et son mécanisme d'attelage, la tête d'attelage étant montrée en traits pleins.
La fig. 3 montre, en plan (parties en coupe), ce même attelage quand la tige de traction a dévié dans le sens horizontal d'un angle tel qu'un contact com plet par rotule existe encore entre le plateau et la tige de traction.
La fig. 4 montre, semblablement à la fig. 3, l'at telage quand il est incliné horizontalement à la limite de sa déviation horizontale.
La fig. 5 montre, en perspective, la partie ar rière de la tige de traction.
La fig. 6 montre, en perspective, l'extrémité avant du plateau avant du mécanisme d'attelage.
La fig. 7 montre, semblablement à la fig. 2, la tige de l'attelage inclinée verticalement à la limite de sa déviation verticale.
La fig. 7a montre, à plus grande échelle, la par tie de l'attelage de la fig. 7 où se fait le contact entre l'extrémité supérieure de la tige de traction et le pla teau.
La fig. 8 montre, à plus grande échelle et en cou pe suivant 8-8 de la fig. 1, la tige de traction quand elle est inclinée verticalement d'un même angle que celui adopté pour la fig. 7.
Les fig. 9 et 10 montrent, respectivement en vue de côté et en plan, le bloc d'appui de la cheville d'at telage. 34LLb4 La fig. 11 montre, à plus grande échelle, une coupe longitudinale suivant 11-11 de la fig. 2.
La fig. 12 montre, en coupe verticale centrale, la partie arrière de la tige de traction et, en traits mixtes, le bloc d'appui de la cheville, engagé en par tie dans le logement ménagé dans la tige de traction pour la cheville.
La fig. 13 montre, en coupe transversale suivant 13-l3 de la fig. 11, le bloc d'appui de la cheville et la tige de traction. Les fig. 1 et 2, montrent un attelage comprenant une barre de traction et un mécanisme d'attelage<B>'</B> monté entre des longrines intermédiaires 10-l0, à l'extrémité d'un châssis de véhicule de chemin de fer. L'attelage 12, qui est du type à accrochage, com prend une tête 14 et une tige de traction 16.
La tige 16 est engagée dans l'extrémité avant d'un étrier 18 et est articulée à celui-ci par une cheville verticale 20 logée dans une ouverture 22 de la tige 16. L'étrier 18 sert de logement au mécanisme d'attelage qui comprend un dispositif amortisseur 24 (montré en traits mixtes) et un plateau avant 26 ainsi qu'un pla teau arrière 28 respectivement en contact avec des butées de traction avant 30 et arrière 32, fixées sur les longrines 10.
La partie avant de l'attelage repose sur un support 34 soutenu par un ressort logé dans la partie inférieure d'un heurtoir 36.
L'ouverture 22, ménagée dans la tige de traction pour servir de lo gement à la cheville 20, contient, en plus de la che ville 20, un bloc d'appui 38 pour celle-ci, ce bloc étant en contact avec la cheville et comportant une face de contact curviligne 40 avec la tige 16, cette face étant complémentaire de celle de l'extrémité ar rière de l'ouverture 22. Le bloc d'appui 38 est cen tré et retenu dans l'ouverture 22 par des ressorts 42.
La face de l'extrémité arrière de la tige 16 est en contact avec une face complémentaire du plateau avant 26 quand l'attelage est soumis à un effort dû à un choc comme expliqué en détail plus loin.
Les fig. 5 et 6 montrent des détails de la surface de la partie arrière de la tige de traction 16 et des détails de la surface du plateau avant 26 du méca nisme d'attelage, cette dernière surface recevant la poussée. La face de l'extrémité arrière 44 de la tige 16 comporte un bossage sphérique central 46 propre à coopérer, comme dans un accouplement à rotule, avec la paroi d'une encoche sphérique centrale 68, ménagée dans le plateau. A côté du bossage 46 sont prévues des surfaces planes 50 et 54, inclinées vers l'avant et propres à venir en contact avec des sur faces planes 70 et 72, inclinées de la même façon, du plateau 26, quand l'attelage a dévié horizontale ment en dehors d'une zone prédéterminée.
Au-dessus et au-dessous du bossage 46 sont prévues des surfaces adjacentes, inclinées vers l'avant et désignées respec tivement par 48 et 52, qui sont propres à venir en contact respectivement avec des surfaces planes 74 et 76 du plateau 26 quand l'attelage a dévié vertica- lement en dehors d'une zone prédéterminée. A proxi- rnité de la partie supérieure et de la partie inférieure de la face 66 du plateau qui reçoit la poussée sont établies respectivement des nervures de renforcement transversales 84 et 86.
En plus du contact susdit entre les surfaces lors d'une déviation verticale, il se produit également un contact, respectivement entre des surfaces coniques 47 et 49 supérieures de la tige 16 et les surfaces 72 et 70 du plateau, quand la tige 16 de l'attelage est inclinée vers le haut, et un contact entre des sur faces coniques inférieures 51 et 53 de la tige 16 et les surfaces 70 et 72 du plateau, respectivement, quand ladite tige 16 est inclinée vers le bas.
Par consé quent, pour une déviation verticale dans un sens ou dans l'autre, en dehors d'une zone prédéterminée, trois surfaces de la tige 16 viennent en contact avec des surfaces correspondantes du plateau, de sorte que cette disposition permet d'obtenir un contact sur face sur surface entre la tige 16 et le mécanisme d'attelage pour la transmission des efforts dus à des chocs.
Dans des conditions de fonctionnement anorma les, par exemple quand deux attelages sont soumis à un choc et font un angle horizontal ou vertical entre eux tel qu'ils se trouvent à la limite de leur oscil lation libre, il existe un danger de déraillement dans le cas où la déviation horizontale est excessive ou un danger que le véhicule incliné vers le haut soit sou levé de son bogie dans le cas d'une inclinaison ver ticale excessive. Une tige d'attelage par accrochage doit être capable de s'incliner verticalement d'envi ron 37,5 mm vers le haut ou le bas à partir de sa position centrale normale, et horizontalement d'en viron 50 mm à partir de cette position centrale.
Il est à noter, toutefois, que les conditions de fonctionne ment extrêmes obligent les attelages à dévier au-delà des zones d'inclinaison indiquées plus haut, en créant ainsi une condition de fonctionnement dangereuse, surtout dans le cas où les attelages sont soumis à un choc. Sur la fig. 3, la tige d'attelage a dévié horizonta lement d'environ 50 mm à partir de sa position cen trale. On voit qu'il existe un contact complet entre les faces actives de l'articulation à rotule formée par le bossage 46 et l'encoche 68 et qu'un contact initial est établi entre la surface 54 de la tige 16 et la sur face 72 du plateau 26.
Quand la tige d'attelage conti nue à dévier horizontalement avec une amplitude additionnelle au-delà de la limite de 50 mm, la face arrière 44 de la tige est déplacée transversalement par rapport au plateau 26 et une situation analogue à celle montrée sur la fig. 4 est créée dans laquelle il n'existe plus de contact complet entre le bossage 46 et l'encoche 68. Par contre, il existe à ce moment un contact complet par surface entre la surface 54 de la tige 16 et la surface 72 du plateau 26 pour re cevoir les efforts dus aux chocs transmis depuis la tête de l'attelage.
Dans les attelages connus, qui comportent des rebords d'alignement sur la tige de traction et une surface de contact partiel, en forme de .rotule, entre la tige et le plateau, un contact ligne sur surface ou point sur surface existe entre la tige et le plateau. Egalement dans des attelages connus, quand la tige de l'attelage dévie seulement partiellement dans le sens horizontal, les bords latéraux des épaulements de la tige pénètrent dans la partie sphérique du pla teau. Il est évident qu'une telle disposition donne lieu à une usure prématurée excessive des surfaces de butée de la tige et du plateau.
Dans l'attelage décrit ci-dessus pour lequel il existe à tout moment un con tact complet par surface à l'aide de la rotule ou un contact plan, surface sur surface, entre la tige et le plateau, l'usure de ces pièces est notablement ré duite.
Cette particularité du contact complet par sur face, entre la tige et le plateau, existe également quand la tige de l'attelage a dévié verticalement, com me montré sur les fig. 7, 7n et 8, jusqu'à la limite de son oscillation libre verticale. Dans ce cas et comme le montrent surtout les fig. 7a et 8, il existe un contact complet par surface entre les surfaces supérieures 47, 48 et 49 de la tige 16 et les surfaces 70, 74 et 72, respectivement, du plateau, comme expliqué plus haut.
On voit sur les fig. 4, 7, 7a et 8 que la face de contact du plateau est placée légèrement en arrière par rapport à sa position de repos. Ceci a lieu à cause de la sollicitation excentrique et du degré de compression qui en résulte pour le dispositif amor tisseur 24. du mécanisme d'attelage au cours du mou vement de déviation de la tige de l'attelage et assure que le contact par surface soit obtenu.
La différence entre le niveau d'un wagon vide et celui d'un wagon complètement chargé peut at teindre 75 mm. Quand un wagon vide est attelé à un wagon plein, la différence de niveau permise de 75 mm correspond à un soulèvement de la tige d'un attelage de 37,5 mm et à l'abaissement de l'autre de la même valeur.
Dans le cas d'attelages relativement courts pour des wagons, la ligne de traction et des forces dues aux chocs entre ces wagons, fait alors un angle d'environ 30 avec l'horizontale. Quand les forces dues aux chocs sont importantes, la composante verticale de cette force tend à soulever le wagon léger et à abaisser le wagon lourd, ce qui crée une différence supplémentaire entre les niveaux des deux wagons.
Le fait que des attelages à accrochage, actuellement en service, doivent avoir un degré de liberté de mou vement vertical plus grand que celui nécessaire en tenant simplement compte des conditions existant sur une voie horizontale signifie que, dans le cas où des forces dues aux chocs se produisent, le wagon léger peut monter et que le wagon lourd peut descendre jusqu'à ce que leur différence de niveau corresponde à environ 140 mm.
Si ces efforts dus aux chocs sont assez grands et agissent pendant une période de temps suffisamment longue, il peut arriver que le wagon léger puisse être dégagé de ses bogies, tout au moins de celui qui se trouve à l'extrémité qui reçoit le choc.
Sur la fig. 7 on suppose, à titre illustratif, que l'attelage montré est monté sur un wagon abaissé. Quand l'attelage est au milieu de sa course verticale, comme montré sur la fig. 2, il existe un contact com plet par surface, à l'aide de la rotule, entre le bos sage 46 de la tige de traction 16 et l'encoche 68 du plateau et tout effort, dû à un choc et exercé sur l'at telage, est dirigé le long de la ligne centrale de l'atte lage, comme montré pour la force A sur la fig. 2.
Par contre, quand l'attelage a dévié verticalement vers le haut au-delà de la limite de 37,5 mm le contact par la rotule cesse, mais le contact, surface sur surface, se produit entre la tige et le plateau, comme expliqué plus haut.
Il en résulte que l'effort dû au choc sur l'attelage passe maintenant par la partie centrale de ces surfaces de contact et par le point 89 qui est le point d'intersection de la ligne d'accrochage de l'at telage et :
de la ligne centrale horizontale de la tête de celui-ci, cette force étant désignée par B sur les fig. 7 et 7a. Il est à noter, plus particulièrement, que la farce B est orientée au-dessus d'une horizontale re présentée par la droite H sur la fig. 7, cette droite passant, comme la force B, par le point susdit 89.
Il est évident que, si l'attelage, montré sur la fig. 7, est accroché à un autre attelage analogue dont le mécanisme d'attelage est constitué comme décrit ci- dessus, la force B passera par la partie centrale des surfaces de contact correspondantes de l'extrémité inférieure de la tige et du plateau, l'attelage avec son mécanisme, cité en dernier lieu, étant monté sur un wagon qui se trouve à un niveau plus élevé.
Par conséquent, dans l'attelage de ce wagon plus élevé, la force B passe par la partie centrale des surfaces de contact inférieures 51, 52 et 53 de la tige de ,traction et des surfaces de contact correspondantes 70, 76 et 72 du plateau.
On se rend compte que l'attelage, montré sur la fig. 7, exerce un effort orienté vers le bas, par ,suite d'un choc, sur l'attelage opposé du wagon qui se trouve à un niveau plus élevé.
Cet ef fort est orienté vers le bas, suivant la direction de la force B mais en sens opposé, et tend à refouler le wagon plus élevé vers le bas en écartant ainsi le dan ger que ce wagon soit soulevé par rapport à ses bo gies.
Sur les fig. 8 à 13, on montre le bloc d'appui 38 pour la cheville d'attelage 20, qui est retenu et se centre de lui-même. Sur les fig. 11 et 13, la tige de traction 16 et le bloc d'appui 38 sont montrés dans leur position assemblée avant que la tige 16 soit ac couplée à l'étrier 18.
On voit que le logement 22 de la cheville 20 reçoit celle-ci ainsi que le bloc d'appui 38, ce dernier étant en contact avec ladite cheville en 90 et avec ladite tige en 91, comme bien visible sur les fig. 8 et 11. Le bloc d'appui 38 est accouplé préalablement à la tige 16 par-des ressorts 42 logés dans des trous 94 (fig. 9, 10, 11 et 13) du bloc d'appui. Chaque ressort 42 agit entre un côté du bloc d'appui et la face adjacente de l'ouverture 22, et l'extrémité externe de chaque ressort est logée dans une rainure 95 à fond incliné.
Pour le montage du bloc d'appui dans l'ouverture 22, les ressorts 42 sont logés dans les trous 94 dudit bloc et maintenus sous compression dans ceux-ci par des moyens de serrage appropriés. Pendant que les ressorts sont ainsi comprimés, le bloc d'appui (mon tré en traits mixtes sur la fig. 12) est introduit dans le logement 22 de la cheville, le long de la paroi ar rière 96 de ce logement.
En refoulant davantage le bloc 38 dans l'ouverture 22, on oblige les ressorts 42 à pénétrer dans les rainures 95, à fond incliné, et le bloc occupe son emplacement normal quand les ressorts 42 sont venus se loger dans les parties ova lisées 97 des rainures 95, comme montré sur la fig. 13. On voit que les ressorts 42 sont orientés oblique- ment et vers l'arrière (fig. 11), de sorte que le bloc 38 est serré contre la paroi arrière 96 de l'ouverture 22.
Cette disposition produit le centrage et la retenue du bloc d'appui.