Brevet FR2012667A1 — publié le 19700320

La présente invention concerne un dispositif de couplage assurant automatiquement les connexions électriques, notamment celles des circuits de chauffage et de commande dans l'attelage des voitures de trains de grandes lignes, dont les deux moitiés de ce dispositif sont équipées de barres de connexion mobiles logées en dedans de l'alignement de l'attelage mécanique par tampon médian et qui sont amenées en position de travail au moyen d'air comprimé et par une opération effectuée en supplément, seule la fin de ce déplacement des deux moitiés de ce dispositif amenant séparément les barres de connexion dans la position où elles conduisent le courant et assurent le contact. Un dispositif de couplage de ce genre est décrit, par exemple, dans le brevet suisse 430 785. Le problème posé par l'invention consiste à perfectionner encore un tel dispositif, le couplage électrique devant être spécialement construit pour assurer une grande facilité d'entretien et pour être particulièrement petit et compact, D'autres directives sont une grande sécurité de manoeuvre, même pour une longue durée de service, ainsi que des possibilités particulièrement simples de révision et d'ajustage. En s'inspirant du principe déjà proposé d'une commande distincte pour l'avance principale et pour tous les déplacements des barres de connexion du couplage électrique, le problème posé par l'invention, à savoir un disposit-if de couplage du genre mentonné en premier lieu et réalisant automatiquement les connexions électriques, est résolu du fait que, dans le maltre-piston pour l'avance des deux moitiés du dispositif en position de travail, sont logés une commande à piston distincte pour la barre de connexion correspondant au courant de chauffage et un poussoir étanche pouvant être repoussé pour la barre de connexion de courant de chauffage faisant partie de l'autre moitié. On peut, de cette manière, parvenir à un agencement particu- lièrement compact. Du fait que, dans la forme de réalisation préférentielle, le poussoir étanche actionne simultanément, lorsque se touchent les.deux moitiés du dispositif, une soupape terminale logée à l'intérieur du maitre-piston d'avance et mettant en circuit la commande séquentielle pour les barres de connexion, c'est-à-dire que toute influence extérieure est éliminée, la sureté de fonctionnement en est encore accrue. Une forme de réalisation de l'objet de linvention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessins annexés. La fig. t represente, vu de face, un dispositif automatique de couplage du courant de chauffage et du courant de commande. lia fig. 2 est une coupe suivant la ligne -M de la fig. 1. Il convient d'abord de se représenter moitié du disposi tif de couplage, telle que représentée à la ig. 1 > tournée de 9q0 et montée au-dessous d'un attelage mécanique de voiture, un élément d'accouplement élastique 1, dont X ne voit qu'une par- tie, servant à la suspension. Cet élément 1 permet ainsi le réglage du couplage électrique autour de l'axe vertical et de l'aie transversal horizontal.Des tampons élastiques 2, en-appui contre des pièces 3 de l'attelage mécanique, empêchent toute vibration transversale incontrôlable de la moitié du dispositif de couplage et ramènent les deux moitiés, à l'état désaccouplé, en position médiane. le couplage électrique lui-même est basé sur un système central de courant de chauffage qui peut être élargi par un système de courait de commande. Ce système de courant de chauffage eut enlr-même enveloppé par un capot rectangulaire 4.Des coffres 5 et 6, contenant les éléments de connexion du courant de commande, peuvent être installés de part et d'autre de ce capot 4 abritant le système de courant de chauffage et symétriquement par rapport à l'axe médian vertical de celui-ct. Par un élargissement qui n'est qu'assez faible vis-à-vis des modèles construits jusqu a présent, cette technique particulière a permis de réduire sensiblement l'encombrement en hauteur du dispositif. De plus, il en résulte l'avantage de la facilité d'adaptation du système aux exigences des administrations de chemin de fer, ce qui représente une importante r6- duction du prix de revient. En ce qui concerne les autres particularités de 11 invention, il convient de se référer à la fig. 2 qui est une coupe verticale suivant la ligne G-M de la fig, 1 Cette fig. 2 permet de remarquer d'abord l'étendue axiale de la moitié du dispositif de couplage, cette étendue étant essentiellement fonction des cotes du mattre-cylindre d'avance 7 et du maftre-piston d'avance 8 correspondants. Ce dernier comporte une tige de piston rigide 9 qui sert de guide pour le coulissement axial et qui empêche également toute déviation. cet effet, le maître-cylindre avance 7 est muni d'un manchon creux 10 de diamètre réduit qui entoure la-tige de piston 9, qui comporte, sur une certaine partie 12,-des cannelures intérieures 11 qui s'engagent dans les rainures 13 de la tige de piston. Le mouvement dumare-piston d'avance 8 s'effectue à l'encontre de la force des ressorts de compression 14 qui, embrochés sur le manchon 10, prennent appui, d'une part, sur le fond du mattre-cylindre d'avance 7 et, d'autre part, sur-la tige de piston 9 par l'intermédiaire d'une plaque de compression 15 tissée sur cette tige. Un raccord à soufflet 16 empêche toute salissure.Le maitre-piston d'avance 8 est calé avec ses segments 17 dans une chemise rapportée 18 et il est profilé en un piston creux ouvert à l'avant, qui dépasse du cylindre d'avance 7, également ouvert à l'avant. Dans cette zone, ce mattre-piston d'avance 8 est rabattu en un collet transversal rectangulaire 19 auquel est fixée, par des boulons 25, une plaque de matière isolante 20 construite à la manière d'une monture de lunettes et comportant des manchons 21, 22, 23, 24 tournés vers l'intérieur ou vers l'extérieur et entourant des pièces saillantes et conductrices du courant. Sur la plaque en matière isolante 20 est vissée, en 27, une plaque de contact 26 qui reçoit la tension à la borne 29 par le caAble de- -courant de chauffage 28.Un capot 4 rectangulaire, appliqu-é par-des- sus et vissé au collet transversal 19 par des boulons '-30, forme l'enveloppe. Deux tenons- de centrage hémicylindriques 31,- 32 sont, -en position de montage, disposésd'un seul côté, l'un en haut et l'autre en bas, et le capot 4 comporte également'deux'-évide- ments de centrage 33, 34, d'une forme adaptée pour recevoir de tels tenons et se trouvant par rapport-d ceux-ci à une même dis- tance du plan de symétrie vertical, les côtés de ces -évidements ouverts sur l'extérieur permettant ltexpulsion à coup-eur de-la glace, de la neige, de la boue, etc..o- au cours de l'opération de centrage des deux moitiés -du dispositif' de couplage. On peut voir à la fig. 1 le profil particulier de ces ouvertures. La commande pneumatique de la barre de connexion 35 du courant de chauffage, constituée par un cylindre de connexion 36 et par un piston 37, est logée dans le maître-piston d'avance 8. Ce piston travaille à l'encontre d'un ressort 38 logé à-'l'inté- rieur de ce cylindre 36. La barre 35 traverse également, à l'état désaccouplé, la plaque de matière isolante 20, le manchon 22 formé sur celle-ci et la plaque de contact 26, les éléments-de contact 39 logés dans cette dernière s'appliquant sur une enveloppe isolante de cette barre 35, s et enfin le ca- pot 4. il convient ici de remarquer que cette barre de connexion 35 ne présente de surfaces de contact qu'en deux points, à savoir en 40 et 41, ces surfaces ne venant s'appliquer contre les éléments 39 que lorsque ladite barre est sortie. En d'autres termes, dans la position où elle est reprd8entée, cette barre 35 n'est pas sous tension. En outre, un poussoir 44 assure, par son micanisme de oommande, le déroulement séquentiel de8 dépla- cements et, lors du couplage, d'abord l'avance principale et, ensuite, l'avance de la barre de connexion et, lors de la mise hors circuit, les mêmee opérations dans l'ordre inverse. Ces éléments sont, eux aussi, logés dans le mattre-piston d'avance 8. le poussoir étanche 44 précité est en une matière is=nte et, venant du piston, il traverse la plaque de contact 26 et le capot 4. Il peut etre repoussé à l'encontre de la force d'un ressort par la barre de connexion de la moitié opposée du dispositif de couplage. Un joint d'étanchéité extérieur 45 est ici également prévu. lie poussoir 44 présente un alésage central 46 dans lequel est insérée une gaine 47 creusée intérieurement de deux enclenches circulaires 48 et 49. Une tige d'en clenchement 50 est mobile dans cette gaine 47 et contient, dans un alésage diamétral, un dispositif d'enclenchement consti- tué par deux billes pouvant comprimer un ressort qui les sépare. Cette tige 5Q présente une partie libre 52 qui correspond au déplacement coulissant de la barre de connexion de la moitié homologue du dispositif de couplage, partie le long de laquelle peut se déplacer la gaine 47 et, par conséquent aussi, le poussoir 44, jusquià ce que se produise un nouvel enclenchement, cette fois dans lbnclenche 49.Une soupape terminale 53 est actionnée par la tige d'enclenchement 50 et, dès que se termine avance principale des moitiés de couplage et que ces dernières viennent réciproquement à se toucher, livre passage à l'air comprimé pour la manoeuvre de la barre de connexion, cet air comprimé est amené par une canalisation 54- qui, dans ce cars, assure également la commande pneumatique de la barre 55 de connexion du courant de commande, barre qui est disposée latéralement. La connexion au coffre distinct 5, affecté à cette barre 55 et fixé latéralement par des brides, se fait en 56. Dans le coffre 6, installé de l'autre côté, un poussoir isolant 57, montéàjoint étanche agit sur' les plots de contact du circuit du courant de commande. En ce qui concerne le fonctionnement du dispositif de couplage, il convient encore de-remarquer ce qui suite Une fois réalisé l'attelage mécanique des voitures, de l'air est admis dans la canalisation d'air comprimé 54, d'où le déplacement vers la droite du mattre-piston d'avance 8 avec bandage du ressort 14. les' éléments reliés à ce piston, tels -que la plaque de matière isolante 20, la plaque de contact 26, le capot 4 ainsi qu'éventuellement les coffres 5 et 6 sont ainsi entrainés conjointement et avec tous les accessoires qui s'y trouvent.Deux moitiés du dispositif de couplage déplacées de cette manière l'une vers l'autre se centrent l'une sur l'autre par l'intermédiaire des tenons de centrage hémicylindriques 31, 32 et des ouvertures de centrage 33, 34 et viennent ainsi en contact. La barre de connexion 35 de l'autre moitié du dispositif de couplage enfonce ainsi le poussoir 44 d'une longueur suffisante pour l'ouverture totale de la soupape 53, longueur qui est transmise jusqu'à la butée par l'intermédiaire de la gaine 47 et de la tige d'enclenchement 50. Il en vå de meme pour l'autre moitié du dispositif par l'intermédiaire de la barre 35 affectée au courant de chauffage.Dans les deux moitiés du dispositif de couplage, de l'air comprimé circule à présent dans les cylindres de commande 36 pour les barres de connexion 35 du courant de chauffage, les pistons 37 étant poussés vers l'avant. il en est de même en ce qui concerne le système de manoeuvre des barres de connexion 55, éventuellement présentes, du courant de commande. Sous la poussée de la barre de connexion de courant de commande de l'autre moitié du dispositif, le poussoir 44 est refoulé en dedans du maltre-piston d'avance 8. la gaine 47, reliée à ce poussoir, est ainsi amenée à vaincre par son enclenche 48 la force du ressort du dispositif 51 et elle coulisse télescopiquement le long de la tige 50. Un nouvel enclenchement se produit, cette fois, dans l'enclenche 49. les barres de connexion 35 sont alors enfoncées réciproquement dans la moitié opposée du dispositif, assez profondément chaque fois pour établir dans les deux moitiés le contact avec les éléments de contact 39 des plaques de contact 26. Le courant passe alors vers les bornes 39 de la moitié opposée du dispositif par le câble 28, la borne 29, les éléments de contact 39, la surface de contact 40, la barre de connexion 35 et la surface de contact 41. Inversement se produit un cheminement parallèle du courant. Si l'attelage doit être défait, il faut prendre soin de détendre d'abord l'air comprimé des commandes des barres de connexion et, ensuite, de la commande du maitre-piston d'avancez L'ouverture s'effectue alors, dans cet ordre de succession, par la force des ressorts de rappel. R E V E Ii D T C A T S 1 - Dispositif de couplage assurant automatiquement les connexions électriques notamment celles des circuits de chauffage et de commande dans l'attelage des voitures de trains de grandes lignes, où les deux moitiés de ce dispositif sont équipées de barres de connexion mobiles, logées en dedans de l'alignement de attelage mécanique par tampon médian et qui sont amenéenXen position de travail, après I'opération 'd'accouplement mécanique, par une opération effectuée supplémentairement au moyen d'air comprimé, seule la fin de ce mouvement des deux moitiés de ce dispositif amenant séparément les barres de connexion dans la position où elles conduisent le courant et assurent le contact, caractérisé en ce que sont logés dans le maltre-piston 8 pour l'avance des deux moitiés de ce dispositif en position de travail, une commande par piston séparé 36, 37 pour la barre de conne xion 35 affectée au courant de chauffage et un poussoir 44 refoulable par la barre de connexion de courant de chauffage de l'autre moitié du dispositif. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de l'application l'une sur l'autre des deux moitiés du' dispositif de couplage, le poussoir 44 est refoulé d'une certaine longueur et actionne une soupape terminale 53 qui met en circuit la commande 36, 37 de la barre de connexion 35. 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque moitié de celui-ci comprend un capot extérieur 4 par lequel elle vient s'appliquer contre lrautre, que ce capot est toujours traversé par la barre 35 de connexion du courant de chauffage et par le poussoir 44, et que ces deux moitiés étant convenablement appliquées l'une sur l'autre, les barres 35 de connexion du courant de chauffage qui se trouvent immobiles refoulent les poussoirs 44 faisant saillie sur l'autre moitié de ce dispositif pour actionner la soupape 53. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la soupape 53 est installée au fond du maltre-piston d'avance 8 et actionnée par le poussoir 44 par l'intermédiaire d'une tige d'enclenchement 50 et en ce qu'entre la soupape 53 et le poussoir 44 est plevu un dispositif d'accouplement par enclenchement qui fait pénetrer par emboitement teles copluue la tige 5U aAn8 ce poussoir 44 lorsque se trouve dépassée la force exercée sur celui-ci. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la tige 50 est munie diun dispositif 51 d'enclenchement par billes et ressort, logé dans un alésage diamétral et qui peut pénétrer dans deux enclenches 48, 49 correspondant aux positions terminales des barres de connexion 35, enclenches ménagées dans une douille enchâssée-dans un alésage central 46 du poussoir 44 et en ce que le maitre-piston d'avance 8 est guidé et empêché de tourner. le long d'une tige rigide 9. 6 - Dispositif suivant les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le mattre-cylindre d'avance 7 7 comporte un manchon creux 10 de diamètre réduit qui enserre la tige de piston 9 et dont une certaine partie 12 porte des cannelures intérieures 11 qui engrènent dans des rainures correspondantes 13 de la tige de piston 9 et en ce que le mattre-piston a la forme d'un piston creux ouvert à l'avant, qui est plus long que le mattre- cylindre d'avance 7 et qui est rabattu à son extrémité en un collet transversal 19. 7 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le collet transversal 19 du mattre-piston d'avance 8 porte, par-dessus une plaque en matière isolante 20, une plaque de contact 26 et qu'il est relié au capot 4 enve loupant cette plaque de matière isolante et cette plaque de contact et en ce que le collet transversal 19 et le capot 4 sont maintenus en forme de bottier avec des épaulements formés sur les côtés étroits et où peuvent être appliqués facultativement des coffres blindés 5, 6 formant éléments de mise en circuit du courant de commande. 8 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les éléments blindés de mise en circuit du courant de commande sont constitués, sur l'un des côtés étroits, par une barre de connexion se trouvant dans un coffre 5 avec une tête multipolaire 55 et une commande pneumatique du piston et du cylindre et, sur l'autre côté étroit, par un poussoir 57 isolant et coulissant dans un joint d'étanchéité logé dans un coffre 6 et agissant sur les plots de contact du circuit de courant de commande et en ce que toutes les barres 95, 55 de connexion et tous les poussoirs isolants 44, 57 sont disposés côte à côte et dans un même plan horizontal. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque capot 4 comporte au moins deux tenons de centrage 31, 32 qui s'engagent dans les évidements de centrage 33, 34 ouverts vers l'extérieur dans le capot de lrau tre moitié du dispositif et en ce que les tenons de centrage 312 32 et les évidements de centrage 33, 34 sont situés respecti- vement de part et d'autre de la ligne médiane verticale du capot 4. 10 - Dispositif suivant les revendications 1 à 9, caract6- risé en ce que chaque moitié du dispositif de couplage est suspendue par l'intermédiaire d'un élément d'accouplement élastique offrant la possiblité d'un réglage autour de l'axe vertical et de l'axe horizontal transverse de l'accouplement électrique et en ce que sont prévus des tampons élastiques 2 qui, à l'état désaccouplé, ramènent ses deux moitiés en position médiane.