EP0094323B1 - Dispositif de retenue axiale et torsionnelle d'un corps tubulaire monté coulissant dans un manchon, notamment pour tampon de choc - Google Patents

Dispositif de retenue axiale et torsionnelle d'un corps tubulaire monté coulissant dans un manchon, notamment pour tampon de choc Download PDF

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EP0094323B1
EP0094323B1 EP19830400956 EP83400956A EP0094323B1 EP 0094323 B1 EP0094323 B1 EP 0094323B1 EP 19830400956 EP19830400956 EP 19830400956 EP 83400956 A EP83400956 A EP 83400956A EP 0094323 B1 EP0094323 B1 EP 0094323B1
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sleeve
axial
tubular body
head
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Jean-Yves Hay
Christian Froger
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Hutchinson SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00—Buffers
    • B61G11/18—Details

Definitions

  • the present invention relates to a device for axial and torsional retention of a tubular body mounted to slide in a sleeve, in particular for a shock pad, the sliding of said body having to be able to take place axially within certain limits, this device comprising at least one external key.
  • axially elongated consisting of a head mounted in a housing of said sleeve, and of a heel engaged in an axial lumen of said body, without notably protruding inside the latter.
  • shock buffer is intended to denote in particular the devices which, on railway vehicles, namely wagons and power cars, serve to absorb shocks between vehicles. It is known that in these devices the damping is produced by an elastic system compressed between the bottom of the sleeve, which is usually secured to the vehicle, and the front face of the pad, which constitutes a bottom for said tubular body.
  • Said elastic system is commonly constituted, for example, by a stack of plates which are free to slide in the tubular body and between which are blocks of rubber or elastomer.
  • German patent n ° 447 842 a retaining device of the type mentioned at the beginning is known, in which the axially elongated outer key has at one end a tab, which is tightened, by a screw and nut fixing system, against a collar of the sleeve.
  • the key thus has no degree of freedom, and its fixing system is permanently subjected to forces, due to the thrust constantly exerted on the heel of the key by the outer end flange of the cooperating tubular body. This can result, at said tab of the key, significant efforts and fatigue, and premature decommissioning by wear or breakage of the metal.
  • the assembly and disassembly of the key is relatively difficult.
  • an axial and torsional retaining device of the general type defined at the start is, in accordance with the invention, characterized in that the head of the key is mounted in the housing of said sleeve by means of two transverse axes serving as pins and engaged in its ends and in holes in the side walls or cheeks of said housing, the key being able to pivot around one of these axes during the mounting of said tubular body in the sleeve and in what is provided a clearance between said transverse axes and the head of the key, and / or between these same axes and the holes of said cheeks, this clearance being axial, namely that '' it allows a slight movement of the key in the direction of said axial lumen of the tubular body, this movement, caused by a relaxation of said elastic system, which can be stopped by abutment of the key head on the corresponding end of said housing of the sleeve.
  • the effort of relaxation of the elastic system after cessation of a compression due to a shock on the tampon, effort which can be very important, will be exerted on the key without passing in a notable way by its transverse axes restraint; the key will be subjected to a compressive force exerted between the front face of its heel, in contact with the corresponding end of the axial lumen of the sliding body, and the opposite end of its head, bearing against the corresponding end sleeve housing.
  • this front face of the heel of the key is inclined towards the bottom of the sleeve and in the direction of the axis of the latter.
  • a device according to the invention may comprise several, for example two diametrically opposite, or, if necessary, a larger number, preferably evenly distributed around the periphery of the sleeve.
  • This tubular body 5 is retained in the sleeve 1 by means of two diametrically opposite keys 6. Since these two keys and the associated means are identical, only one will be described below.
  • the key has a head 6a by which it is mounted in a housing 7 of the sleeve 1, by means of two pins 8 and 9, as well as a heel 6b, which is engaged in an axial slot 10 of the tubular body 5.
  • Said housing 7 of the sleeve is delimited by two lateral cheeks 11, pierced with holes 12 receiving the ends of the axes 8 and 9, and by two abutment surfaces 13 and 14 for the key head 6a (FIG. 3).
  • front 16 and rear 17 faces of the heel 6b of the key faces which are semi-cylindrical, are inclined towards the bottom 3 of the sleeve 1 and towards the axis of the latter, the front face 16 being intended to cooperate with the end 18, correspondingly inclined, of the axial lumen 10 of the tubular body 5.
  • the mounting of the key 6 will then be completed by positioning of the axis 9 in the corresponding holes 12 and 15, after which the prestressing force can be released and the device will be ready to start operating, the tubular body 5 being retained in the sleeve 1, against the detent force permanently exerted by the system 2, by abutment of the end 18 of the axial light 10 on the inclined front face 16 of the heel 6b.
  • the axis 9 will be removed and the key 6 will be pivoted outwards, after having axially compressed said elastic system 2, with a force greater than that of the prestressing, that is to say sufficient for that the front face 16 of the heel 6b of the wedge can come out of contact with the end 18 of the lumen 10 and the heel 6 can thus be extracted therefrom. Thereafter, of course, the tubular body 5, with its elastic system 2, can be entirely removed from the sleeve 1.

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Description

  • La présente invention concerne un dispositif de retenue axiale et torsionnelle d'un corps tubulaire monté coulissant dans un manchon, notamment pour tampon de choc, le coulissement dudit corps devant pouvoir s'effectuer axialement dans certaines limites, ce dispositif comportant au moins une clavette extérieure allongée axialement, constituée d'une tête montée dans un logement dudit manchon, et d'un talon engagé dans une lumière axiale dudit corps, sans faire notablement saillie à l'intérieur de ce dernier.
  • Par "tampon de choc", on entend désigner en particulier les dispositifs qui, sur les véhicules ferroviaires, à savoir les wagons et les motrices, servent à amortir les chocs entre les véhicules. On sait que dans ces dispositifs l'amortissement est produit par un système élastique comprimé entre le fond du manchon, lequel est ordinairement solidaire du véhicule, et la face avant du tampon, laquelle constitue un fond pour ledit corps tubulaire.
  • Ledit système élastique est couramment constitué, par exemple, par un empilement de plaques libres de coulisser dans le corps tubulaire et entre lesquelles sont intercalés des blocs de caoutchouc ou d'élastomère.
  • Il convient bien évidemment d'empêcher, en cours de fonctionnement, que ledit corps tubulaire ne sorte du manchon, que ce soit sous l'effet de la précontrainte de compression auquel ledit système élastique est soumis, ou, et surtout, sous l'effet de la détente brutale dudit système, après cessation d'une forte compression consécutive à un choc encaissé par le tampon.
  • Par le brevet allemand n° 447 842, on connaît un dispositif de retenue du type mentionné au début, dans lequel la clavette extérieure allongée axialement comporte à une extrémité une patte, laquelle est serrée, par un système de fixation à vis et écrou, contre une collerette du manchon. La clavette n'a ainsi aucun degré de liberté, et son système de fixation est en permanence soumis à des efforts, du fait de la poussée exercée constamment sur le talon de la clavette par le rebord d'extrémité extérieur du corps tubulaire coopérant. Il peut en résulter, au niveau de ladite patte de la clavette, des efforts et une fatigue importants, et une mise hors service prématurée par usure ou rupture du métal. En outre, le montage et le démontage de la clavette sont relativement malaisés.
  • Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients de la technique antérieure, et, à cet effet, un dispositif de retenue axiale et torsionnelle du type général défini au début est, conformément à l'invention, caractérisé en ce que la tête de la clavette est montée dans le logement dudit manchon par l'intermédiaire de deux axes transversaux servant de goupilles et engagés dans ses extrémités et dans des trous de parois latérales ou joues dudit logement, la clavette pouvant pivoter autour de l'un de ces axes lors du montage dudit corps tubulaire dans le manchon et en ce qu'est prévu un jeu entre lesdits axes transversaux et la tête de la clavette, et/ou entre ces mêmes axes et les trous desdites joues, ce jeu étant axial, à savoir qu'il autorise un léger déplacement de la clavette dans la direction de ladite lumière axiale du corps tubulaire, ce déplacement, provoqué par une détente dudit système élastique, pouvant être stoppé par une mise en butée de la tête de clavette sur l'extrémité correspondante dudit logement du manchon.
  • Il s'agit là et comme on le verra par la suite, de dispositions qui permettent de simplifier grandement le montage, tout en assurant, avec peu de moyens et donc à bon marché, un excellent assujettissement de la clavette sur le manchon, sans que des efforts puissent s'exercer sur les moyens de fixation de la clavette dans son logement.
  • Ce type de clavette assumera d'autre part, aussi bien si ce n'est mieux, que les clavettes utilisées jusqu'à présent, son rôle de retenue axiale et torsionnelle.
  • La retenue axiale du corps tubulaire dans le manchon, à l'encontre d'une force de détente tendant à l'en faire sortir, sera en effet assurée par une mise en butée de l'extrémité de la lumière axiale du corps coulissant sur la face frontale correspondante du talon de la clavette.
  • Quant à la retenue torsionnelle, elle sera assurée par une mise en butée des flancs latéraux du talon de la clavette sur les flancs latéraux correspondants de la lumière axiale du corps tubulaire.
  • Tout ceci sera d'ailleurs mieux vu par la suite, avec référence aux figures.
  • D'autre part, l'effort de détente du système élastique, après cessation d'une compression due à un choc sur le tampon, effort qui peut être très important, s'exercera sur la clavette sans passer de façon notable par ses axes transversaux de retenue; la clavette sera soumise à un effort de compression s'exerçant entre la face frontale de son talon, en contact avec l'extrémité correspondante de la lumière axiale du corps coulissant, et l'extrémité opposée de sa tête, portant contre l'extrémité correspondante du logement du manchon.
  • Pour parfaire cette disposition, on pourra d'ailleurs prévoir, en outre, que cette face frontale du talon de la clavette est inclinée vers le fond du manchon et en direction de l'axe de ce dernier.
  • De la sorte, l'effort exercé par le système élastique sur le talon de la clavette, par l'intermédiaire de l'extrémité correspondante de ladite lumière axiale, tendra à ramener la tête de clavette en butée sur le fond du logement du manchon, ce qui, la encore, évitera que les axes de fixation de la clavette soient soumis à des efforts de cisaillement.
  • Quant à la face que l'on peut appeler "face arrière"- du talon de la clavette, qui est à l'opposé de la face frontale dont il vient d'être question, on pourra prévoir avantageusement qu'elle sera inclinée dans le même sens que la précédente, grâce à quoi, un seul des axe de la clavette étant alors monté, l'enfoncement du corps tubulaire coulissant dans le manchon provoquera, lors du montage, et automatiquement, la rotation de la clavette autour de cet axe, jusqu'à ce que son talon retombe dans la lumière axiale dudit corps (après quoi le second axe pourra être mis en place).
  • Dans tout ce qui précède, il n'a été question que d'une clavette, mais il est bien évident qu'un dispositif conforme à l'invention pourra en comporter plusieurs, par exemple deux diamétralement opposées, ou, en cas de besoin, un plus grand nombre, de préférence équiréparties à la périphérie du manchon.
  • Un mode d'exécution de l'invention va maintenant être décrit à titre d'exemple nullement limitatif, avec référence aux figures du dessin annexé dans lequel:
    • - la figure 1 est une vue en coupe axiale simplifiée d'un dispositif - conforme à l'invention - de retenue axiale et torsionnelle sur tampon de choc, par exemple pour chemin de fer, ce dispositif comportant deux clavettes;
    • - la figure 2 est une vue en coupe axiale partielle à plus grande échelle, selon la ligne II-II de la figure 5, montrant l'une des deux clavettes en position de fonctionnement;
    • - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2, mais avec la clavette supposée retirée, pour montrer le logement de sa tête dans le manchon;
    • - la figure 4 est une vue partielle en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 2, montrant notamment la forme de la section transversale du talon de la clavette;
    • - la figure 5 est une vue en coupe transversale partielle selon la ligne V-V de la figure 6; et
    • - la figure 6 est une vue en plan, avec coupe partielle, de la clavette montée dans le logement du manchon.
  • Sur les différentes figures, on a désigné par la référence 1 ce que l'on a appelé dans tout ce qui précède le manchon. Ce manchon est fixé par tous moyens appropriés, sur le véhicule ferroviaire ou autre, que l'on veut protéger des chocs. Un système élastique constitué de la façon qui a été décrite au début, qui n'a été dessiné que partiellement et qui a été référencé 2, est comprimé entre une plaque de fond 3 solidaire du manchon 1 et la face intérieure d'un tampon de choc 4 constituant le fond d'un corps tubulaire 5 monté coulissant dans ledit manchon.
  • Ce corps tubulaire 5 est retenu dans le manchon 1 par l'intermédiaire de deux clavettes 6 diamétralement opposées. Etant donné que ces deux clavettes et les moyens associés sont identiques, on n'en décrira ci-dessous qu'une seule.
  • La clavette comporte une tête 6a par laquelle elle est montée dans un logement 7 du manchon 1, par l'intermédiaire de deux axes 8 et 9, ainsi qu'un talon 6b, lequel est engagé dans une lumière axiale 10 du corps tubulaire 5.
  • Ledit logement 7 du manchon est délimité par deux joues latérales 11, percées de trous 12 recevant les extrémités des axes 8 et 9, et par deux surfaces de butée 13 et 14 pour la tête 6a de clavette (figure 3).
  • On voit sur la figure 2 que les trous de passage 15 des axes 8 et 9 dans la tête 6a de la clavette sont ovalisés, de sorte que la clavette 6 peut se déplacer légèrement en direction axiale dans son logement 7, alors que ces mêmes axes sont convenablement bloqués dans les trous cylindriques 12 des deux joues 11 du logement 7.
  • On voit aussi sur les figures que les faces frontale 16 et arrière 17 du talon 6b de la clavette, faces qui sont semi-cylindriques, sont inclinées vers le fond 3 du manchon 1 et vers l'axe de ce dernier, la face frontale 16 étant destinée à coopérer avec l'extrémité 18, inclinée de façon correspondante, de la lumière axiale 10 du corps tubulaire 5.
  • Ceci étant, on voit qu'un dispositif ainsi conçu sera extrêmement facile à monter, puisque, l'un des axes, par exemple l'axe 9, n'étant pas encore en place, il suffira d'engager le corps tubulaire 5 dans le manchon 1, et de mettre en précontrainte le système élastique 2, jusqu'à ce que l'extrémité 19 du corps 5, en venant buter sur la face inclinée arrière 17 du talon 6b de la clavette, fasse pivoter celle-ci vers l'extérieur, autour de l'axe 8, ensuite de quoi, la poussée exercée sur le tampon 4 continuant, la clavette pourra retomber et son talon 6b venir occuper la lumière 10. Le montage de la clavette 6 sera alors achevé par mise en place de l'axe 9 dans les trous 12 et 15 correspondants, après quoi l'effort de précontrainte pourra être relâché et le dispositif sera prêt à entrer en fonction, le corps tubulaire 5 étant retenu dans le manchon 1, à l'encontre de la force de détente exercée en permanence par le système 2, par mise en butée de l'extrémité 18 de la lumière axiale 10 sur la face frontale inclinée 16 du talon 6b.
  • Pour le démontage, on retirera l'axe 9 et on fera pivoter la clavette 6 vers l'extérieur, après avoir comprimé axialement ledit système élastique 2, avec un effort supérieur à celui de la précontrainte, c'est-à-dire suffisamment pour que la face frontale 16 du talon 6b de la clavette puisse venir hors du contact de l'extremité 18 de la lumière 10 et le talon 6 en être ainsi extrait. Ensuite de quoi, bien entendu, le corps tubulaire 5, avec son système élastique 2, pourra être entièrement retiré du manchon 1.
  • Quant au fonctionnement du dispositif sous l'effet des chocs axiaux s'exerçant sur le tampon 4 et des forces de rebond engendrées par le système élastique 2, il ressort suffisamment de ce qui précède pour qu'il soit inutile d'insister beaucoup plus.
  • Pour ce qui est du guidage axial du corps 5 dans le manchon 1, il va de soi qu'il est assuré, sans rotation relative possible, par butée des faces latérales du talon 6b de la clavette 6 sur les flancs de la lumière axiale 10, ceci avec un léger jeu (voir figure 4).
  • Pour ce qui est des efforts axiaux (force de précontrainte permanente du système 2 et chocs en retour consécutifs à une brutale détente de ce système après un choc axial d'enfoncement exercé sur le tampon 4), ils seront encaissés directement par les deux clavettes 6, travaillant essentiellement en compression: le choc sera transmis au talon de la clavette sur sa face frontale 16 par l'extrémité 18 de la lumière 10, puis sera repris par la face 13 du logement 7 du manchon, sur laquelle viendra buter l'extrémité en regard de la tete 6a de la clavette. Le jeu des axes 8 et 9 dans les trous ovalisés 15 de la tête 6a sera suffisant pour que cette mise en butée empêche que la paroi avant de ces trous 15 vienne buter sur les axes 8 et 9, grâce à quoi ces derniers ne reçoivent aucun choc et, en règle générale, aucun effort de cisaillement notable.

Claims (4)

1. Dispositif de retenue axiale et torsionnelle d'un corps tubulaire (5) monté coulissant dans un manchon (1) notamment pour tampon de choc, le coulissement dudit corps devant pouvoir s'effectuer axialement dans certaines limites comportant au moins une clavette (6) extérieure allongée axialement constituée d'une tête (6a) montée dans un logement dudit manchon et d'un talon (6b) engagé dans une lumière axiale (10) dudit corps, sans faire notablement saillie à l'intérieure de ce dernier, caractérisé en ce que la tête (6a) de la clavette (6) est montée dans le logement (7) dudit manchon (1) par l'intermédiaire de deux axes transversaux (8) et (9) servant de goupilles et engagés dans ses extrémités et dans des trous (12) de parois latérales ou joues (11) dudit logement (7), la clavette pouvant pivoter autour de l'un (8) de ces axes lors du montage dudit corps tubulaire (5) dans le manchon (1), et en ce qu'est prévu un jeu entre lesdits axes transversaux (8, 9) et la tête (6a) de la clavette (6) et/ou entre ces mêmes axes (8, 9) et les trous (12) desdites joues, ce jeu étant axial, à savoir qu'il autorise un léger déplacement de la clavette (6) dans la direction de ladite lumière axiale (10) du corps tubulaire (5), ce déplacement provoqué par une détente dudit système élastique (2), pouvant être stoppé par une mise en butée de la tête (6a) de clavette sur l'extrémité correspondante (13) dudit logement (7) du manchon (1).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face frontale (16) du talon (6b) de la clavette (6), sur laquelle vient buter l'extrémité correspondante (18) de la lumière axiale (10) du corps coulissant (5) lors d'une détente dudit système élastique (2), est inclinée vers le fond (3) du manchon (1) et en direction de l'axe de ce dernier:
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la face arrière (17) du talon (6b) de la clavette (6), à savoir celle qui est à l'opposé de ladite face frontale (16), est inclinée dans le même sens que cette dernière.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux clavettes diamétralement opposées, ou un plus grand nombre de clavettes, de préférence équiréparties à la périphérie du manchon.
EP19830400956 1982-05-11 1983-05-11 Dispositif de retenue axiale et torsionnelle d'un corps tubulaire monté coulissant dans un manchon, notamment pour tampon de choc Expired EP0094323B1 (fr)

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