CH364662A - Amortisseur hydraulique - Google Patents

Description

  Amortisseur hydraulique         Uinvention    concerne un amortisseur hydraulique,  notamment pour chemin de fer, en vue d'amortir les  chocs plus forts que la moyenne auxquels il est sou  mis, au cours des opérations d'aiguillage et de triage.  



  Les amortisseurs<B>à</B> ressort employés couramment  fonctionnent     adéquatement    sous les efforts de com  pression engendrés par les chocs, mais ils ne possè  dent qu'une faible capacité d'absorption de l'énergie.  Le type d'amortisseur<B>à</B> ressort pour chemins de fer  est caractérisé par son recul après compression. Une  majeure partie de     rénergie    cinétique appliquée initia  lement<B>à</B> ce type     d7amortisseur    pendant la course de  compression, est accumulée sous la forme d'énergie  potentielle. Cette énergie est alors restituée au train,  sous la forme d'un recul par secousses, pendant la  course d'expansion de l'amortisseur. Ce recul est la  cause<B>de</B> nombreux dommages subis par les char  gements transportés par les chemins de fer.  



  Les amortisseurs<B>à</B> friction, employés sur une  grande échelle par les chemins de fer américains,  possèdent une aptitude<B>à</B> l'absorption de l'énergie  supérieure<B>à</B> celle du type<B>à</B> ressort, mais ils sont  caractérisés également par un recul prononcé. Le  recul par secousses qui se produit dans les amortis  seurs pour chemins de fer mentionnés ci-dessus est  en général inhérent<B>à</B> tout amortisseur dans lequel un  ressort sert<B>à</B> amortir l'effort. L'amortisseur<B>à</B> friction  offre toutefois un avantage par rapport<B>à</B> l'amortis  seur<B>à</B> ressort, en ce qu'il est capable de dissiper une  partie substantielle des efforts<B>de</B> compression sous  la forme d'énergie<B>de</B> friction, qui n'est pas restituée  au train, mais il n'a pas résolu entièrement<B>le</B>  problème.  



  L'amortisseur idéal aurait la possibilité d'absor  ber tous les efforts de compression auxquels il est  susceptible d'être soumis et pourrait être ramené    dans sa position allongée, non comprimées, sans  aucun recul.  



  Le but de l'invention est de fournir un amortis  seur hydraulique absorbant l'énergie, et capable de  supporter des chocs de grande énergie et de se réta  blir automatiquement avec un minimum de recul.  



  Cet amortisseur hydraulique est     #caractériSé    en ce  qu'il comprend une chambre réservoir de fluide et  une chambre intérieure, un piston creux pouvant être  animé d'un mouvement alternatif<B>à</B> l'intérieur de cette  dernière, un dispositif     d#étranglement    du fluide  refoulé par le piston, disposé dans la chambre inté  rieure et dans le piston, et comportant une tige tubu  laire, fixée<B>à</B> la chambre intérieure dont une extré  mité s'étend dans une ouverture de la tête du piston,  et dont     rautre    réunit la chambre réservoir au piston  pour permettre au fluide de passer entre ceux-ci.  



  Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre     (Texemple,     une forme d'exécution de l'amortisseur objet de  l'invention.  



  La     fig.   <B>1</B> est une coupe longitudinale, montrant  l'amortisseur dans sa position non comprimée,     com-          plùtement    allongée.  



  La     fig.    2 est une coupe longitudinale, illustrant  l'amortisseur en position comprimée.  



  La     fig.   <B>3</B> est une coupe transversale, prise suivant  la ligne<B>3-3</B> de la     fig.   <B>1.</B>  



  La     fig.    4 est une coupe transversale, suivant la  ligne 4-4 de la     fig.    2.  



  La     fig.   <B>5</B> est une vue en perspective du dispositif  de mesure de     ramortisseur.     



  L'amortisseur hydraulique représenté comporte  une chambre extérieure 2 et une chambre intérieure  4, contenant toutes deux un fluide. La chambre exté  rieure entoure complètement la chambre intérieure<B>à</B>  laquelle elle est rattachée par son extrémité ouverte,      au moyen     d7un    joint étanche au fluide. Un piston<B>6,</B>  disposé de manière<B>à</B> pouvoir coulisser dans la  chambre intérieure, peut être animé d'un mouvement  alternatif, depuis une position allongée de l'amortis  seur jusqu'à une position comprimée de celui-ci. Le  trajet du piston s'étend de la position allongée de  l'amortisseur, représentée dans la     fig.   <B>1, à</B> la posi  tion comprimée, illustrée dans la     fig.    2.

   C'est pen  dant ce parcours que s'effectue l'absorption d'énergie  par l'amortisseur.  



  En se reportant<B>à</B> la     fig.   <B>1,</B> on voit que la cham  bre 2 sert de réservoir et de chambre de trop-plein  pour le fluide se trouvant dans la chambre intérieure  4. Cette dernière fonctionne comme un cylindre, dans  lequel le piston<B>6,</B> comme indiqué ci-dessus, se  déplace d'un mouvement alternatif, depuis la position  allongée du mécanisme jusqu'à sa position com  primée.  



  La chambre extérieure 2 est constituée par une  paroi latérale cylindrique<B>8,</B> présentant une ouverture  <B>10</B> fermée par un bouchon fileté 12, permettant  d'ajouter facilement du fluide dans la chambre réser  voir. La chambre 2 possède un fond plat 14 muni  de nervures de renforcement<B>16,</B> orientées vers l'inté  rieur et disposées<B>de</B> manière<B>à</B> renforcer le fond<B>18</B>  de la chambre intérieure 4 et<B>à</B> maintenir fermement  la chambre intérieure dans la chambre extérieure.  Chaque nervure de renforcement<B>16</B> présente une  ouverture 20, permettant au fluide de passer facile  ment<B>de</B> la chambre réservoir, par un tube creux  rainuré 22a, dans le piston et finalement dans la  chambre intérieure.  



  Comme indiqué plus haut, la chambre intérieure 4  est placée dans la chambre extérieure et est en con  tact avec les nervures<B>16</B> du fond 14,<B>à</B> l'extrémité  avant de la chambre extérieure.<B>A</B>     Pautre    extrémité,  la chambre intérieure est étroitement encerclée par la  chambre extérieure et un joint essentiellement étan  che au fluide est constitué par l'élément<B>17.</B> Le fond  plat<B>18</B> de     rextrémité    avant de la chambre intérieure  possède une ouverture centrale circulaire 24, qui  reçoit une extrémité<B>du</B> dispositif d'étranglement 22  comportant un tube rainuré creux 22a.

   L'ajustage  de ce dernier dans     rouverture    24 est essentiellement  étanche au fluide et il est maintenu dans une posi  tion fixe<B>à</B> l'intérieur de celle-ci par des bagues élasti  ques<B>26.</B>     l2extrémité    avant du tube 22a est espacée  de la paroi opposée 14 pour     pecrinettre    l'écoulement  du fluide entre le tube et la chambre extérieure 2.  Le piston creux<B>6</B> passe dans l'extrémité ouverte de la  chambre intérieure 4.<B>Il</B> est cylindrique et constitue  l'élément mobile de l'amortisseur.<B>Il</B> pourrait être de  section transversale carrée ou rectangulaire et la seule  condition est qu'il soit complémentaire de la chambre  intérieure.

   Dans une forme      & exécution    préférée le  piston est toutefois de forme cylindrique comme l'in  dique le dessin.<B>Il</B> porte<B>à</B> son extrémité avant une  paroi terminale<B>28,</B> percée     d%ne    ouverture circulaire  centrale<B>30,</B> dans laquelle glisse le tube creux rainuré  22a, qui s'y ajuste étroitement. En plus de Pouver-    turc circulaire<B>30,</B> il est prévu, dans la paroi termi  nale<B>28,</B> des ouvertures<B>32</B> d'une forme appropriée  quelconque, permettant au fluide de passer, soit pen  dant la course de compression de l'amortisseur, soit  pendant la course d'expansion, soit pendant les deux.

    La construction illustrée dans les     fig.   <B>1</B> et 2 permet au  fluide de s'écouler par les ouvertures<B>32,</B> pendant la  course d'expansion seulement. Une rondelle 34, mon  tée sur le tube 22a, est prévue pour engager la face  avant 28c de la paroi<B>28,</B> afin de fermer les ouvertu  res<B>32</B> pendant la course de compression. Une bague  <B>à</B> ressort<B>36</B> est d'autre part fixée<B>à</B> la bride avant  28a, sur la paroi<B>28,</B> et limite le mouvement<B>de</B> la  rondelle, lorsqu'elle s'écarte des ouvertures pendant la  course d'expansion.  



  <B>A</B> l'intérieur du piston, l'extrémité arrière du dis  positif d'étranglement 22 porte un plateau<B>38,</B> faisant  corps avec le tube 22a. Ce plateau remplit deux fonc  tions<B>:</B> il forme une paroi au-delà de laquelle le fluide  ne peut pas passer et il sert d'élément de stabilisation  pour le tube 22a et le piston. Un segment 40 est  placé autour de la périphérie extérieure du plateau  <B>38,</B> afin de former un joint étanche au fluide, entre  celui-ci et la face intérieure 6a du piston. Un carter  d'huile 42 est prévu<B>à</B> l'intérieur du piston, pour  assurer la lubrification du plateau.

   Ce carter d'huile  s'étend de ce dernier<B>à</B> la paroi transversale 54, fixée       au        piston        par        des        bajo        gues   <B>à</B>     ressort        56        et        58.        Le        pla-          teau   <B>38</B> est muni d'une saillie 38a, s'étendant vers  l'avant et percée d'ouvertures 44, communiquant avec  l'ouverture<B>23</B> du tube 22a, pour permettre ainsi au  fluide du piston d'entrer dans<B>le</B> réservoir et d'en  sortir,

   comme indiqué par les flèches des     fig.   <B>1</B> et 2.  



       l2extrémité    arrière du piston<B>6</B> est fermée par  une plaque 48, fixée aux parois du piston. Cette  plaque est munie d'épaulements latéraux 48a, contre  lesquels s'appuie l'extrémité arrière du ressort     héli-          cdidal    46. Le ressort entoure des parties du piston<B>6</B>  et la chambre intérieure 2,<B>à</B> son extrémité avant, et  bute contre les épaulements 2a de la chambre exté  rieure.     1C'est    ce ressort qui fournit l'effort ramenant  le mécanisme de l'amortisseur dans sa position allon  gée, après la compression.  



  La     fig.   <B>1</B> montre le mécanisme de l'amortisseur  dans sa position non comprimée. Lorsque le méca  nisme est comprimé en réponse<B>à</B> des forces de trac  tion ou de tamponnement qui lui sont appliquées, le  piston<B>6</B> pénètre dans la chambre intérieure 4. Le  mécanisme étant comprimé, la rondelle 34, sur le  tube 22, est poussée de force contre la surface plane  28c, sur le fond<B>28</B> du piston, par le fluide<B>de</B> la  chambre intérieure 4 et ferme ainsi les ouvertures  <B>32.</B> En fermant ainsi ces ouvertures, le fluide de la  chambre intérieure est nécessairement envoyé de  force<B>à</B> travers l'ouverture formée par une paire de  rainures<B>50,</B> ménagées<B>à</B> l'extérieur du tube 22a, et  l'ouverture circulaire<B>30</B> dans la paroi<B>28</B> du piston.

    Il doit être entendu que les rainures du côté exté  rieur du tube ont une profondeur inférieure<B>à</B> l'épais  seur de sa paroi. La surface extérieure du tube 22a      est en contact de coulissement avec la surface inté  rieure de l'ouverture<B>30.</B> La forme des rainures est  telle, qu'elles constituent un orifice dont la section  transversale est plus grande au début de la course  <B>de</B> compression qu'à la fin de celle-ci. Chaque rai  nure commence en un point du tube 22a, où se  trouve la paroi<B>28</B> du piston, quand le mécanisme  est complètement allongé, comme dans la     fig.   <B>1.</B> C'est  <B>à</B> ce point que la section transversale<B>de</B> la rainure  est la plus grande et l'orifice mentionné plus haut,  constitué par les rainures et l'ouverture<B>30,</B> atteint  en même temps sa dimension maximum.

   La section  transversale<B>de</B> la rainure va en diminuant vers  l'avant, jusqu'à ce qu'elle atteigne le point situé le  long du tube où se trouve la paroi<B>28,</B> quand le méca  nisme est complètement comprimé. C'est en ce point  que l'orifice formé atteint sa section minimum. En  changeant ainsi la dimension de l'orifice, le méca  nisme se ferme<B>à</B> une vitesse diminuant régulièrement  pendant la course de compression. Lorsque     reffort     de compression cesse, le mécanisme de l'amortisseur  est ramené dans sa position complètement allongée,  par le ressort 46.  



  Pendant la course<B>de</B> rétablissement, la rondelle  34 se déplace vers l'avant, en s'écartant des ouver  tures<B>32</B> pour arriver au contact de la bague<B>36</B> du  piston et permettre ainsi un écoulement rapide du  fluide se trouvant dans celui-ci qui passe par les  ouvertures<B>32,</B> dans la chambre intérieure 4, lorsque  le piston se déplace vers l'extérieur de cette dernière.  La distance maximum d'allongement de     ramortisseur     est déterminée par la surface de butée<B>52,</B> sur la sail  lie 38a du plateau du tube, qui engage la face arrière  <B>28b</B> de la paroi<B>28</B> du piston. Toutefois, la limitation  pourrait tout aussi bien être imposée par la grandeur  de la poche de l'amortisseur d'un wagon de chemin  de fer, avant que la paroi<B>28</B> bute contre la sur  face<B>52.</B>  



  Pendant la course de compression absorbant  l'énergie, le fluide s'écoule de la chambre intérieure  dans le piston, par l'orifice constitué par les rainures  <B>50</B> et l'ouverture<B>30,</B> puis passe dans les tubes 22a  par l'ouverture 44 et sort dans le réservoir 2.     I2écou-          lement    du fluide indiqué dans la     fig.    2 est<B>dû à</B> une  réduction de l'espace disponible dans la chambre  intérieure 4, par suite du mouvement des parois du  piston dans cette dernière. Le volume de fluide  déplacé est approximativement égal au volume des  parois du piston pénétrant dans la chambre inté  rieure.

   Pendant la course d'extension ou de rétablis  sement, le fluide se déplace du réservoir 2 dans la  chambre intérieure 4, en passant par le tube rainuré  et le piston, comme le montrent les flèches<B>de</B> la       fig.   <B>1.</B> La capacité du réservoir est supérieure aux  besoins provoqués par le volume variable de la cham  bre intérieure et l'excès de capacité est disponible,  pour remplacer toute perte de fluide résultant des  périodes<B>de</B> services prolongées, sans entretien pré  ventif.

Claims (1)

1. REVENDICATION Amortisseur hydraulique, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre réservoir<B>de,</B> fluide et une chambre intérieure, un piston creux pouvant être animé d7un mouvement alternatif<B>à</B> l'intérieur de cette dernière, un dispositif d'étranglement du fluide refoulé par le piston, placé dans la chambre inté rieure et dans le piston, et comprenant une tige tubu laire fixée<B>à</B> la chambre intérieure, dont une extré mité s'étend dans une ouverture de la tête du piston et dont l'autre réunit la chambre réservoir au piston, pour permettre au fluide de passer entre ceux-ci.

   SOUS-REVENDICATIONS <B>1.</B> Amortisseur hydraulique suivant la revendica tion, caractérisé en ce que le dispositif d'étranglement est constitué par un -tube, dans les côtés duquel est aménagée une ramure longitudinale de section varia ble, formant avec l'ouverture du piston un orifice dont la section transversale décroît<B>à</B> mesure que le piston avance dans la chambre intérieure, pendant la compression de l'amortisseur. 2.

   Amortisseur hydraulique suivant la revendica tion et la sous-revendication <B>1,</B> caractérisé en ce que la chambre réservoir et la chambre intérieure sont orientées suivant la même direction et réunies, au moyen d'un joint hermétique, par leurs extrémités ouvertes, en ce que le piston est constitué par un cylindre creux fermé aux deux extrémités, une de celles-ci étant percée de l'ouverture pour recevoir le tube par coulissement pendant la compression de Pamortisseur et en ce qu'un dispositif élastique s'aboute au piston et<B>à</B> la chambre réservoir, pour maintenir l'amortisseur en position allongée.

   <B>3.</B> Amortisseur hydraulique suivant la revendica tion et les sous-revendications <B>1</B> et 2, caractérisé en ce qu'il comporte un collier annulaire, placé<B>à</B> l'extré mité extérieure du piston,<B>le</B> dispositif élastique s'aboutant<B>à</B> ce collier et<B>à</B> la chambre réservoir. 4. Amortisseur hydraulique suivant la revendica tion et les sous-revendications <B>1 à 3,</B> caractérisé en ce que l'extrémité du tube pénétrant dans le piston porte un plateau annulaire qui la ferme hermétique ment, une ouverture dans le tube au voisinage du plateau établissant une communication avec l'ouver ture dans<B>le</B> tube, et la face latérale extérieure du plateau coulissant sur la surface intérieure du piston.

   <B>5.</B> Amortisseur hydraulique suivant la revendica tion, caractérisé en ce que le dispositif & étranglement est constitué par un tube creux, portant une rainure et dont une extrémité est fermée par un plateau, une ouverture dans le tube, voisine de ce dernier, permet tant le passage du fluide.