Brevet FR2024272A1 — publié le 19700828

L'invention concerne un dispositif de couplage électrique à contacts avec lequel un grand nombre de conducteurs electri- ques peuvent être accouplés, et elle a en particulier pour objet un dispositif de ce genre, susceptible d'être utilisé dans des wagons de chemin de fer ou similaires pour un accon plement automatique. Les dispositifs de couplage électrique à contacts du type ainsi défini sont connus sous différentes formes d'exécution : on connait notamment ceux qui sont constitués par deux demiaccouplements identique-s susceptibles d'tre glisses ou insérés axialement l'un dans l'autre en vue du couplage, chacun d'entre eux comprenant une boute de couplage et des éléments de contact disposés dans celle-ci. Les dispositifs de couplage de ce genre que l'on connaît sont équipés de fiches et de douilles de contact correspondants. Par conséquent, ils en couviennent que dans une mesure limitée aux wagons de chemin de feri pour différentes raisons.D'une part, il est gênant que des tiges de contact exposées soient montées sur des wagons de chemin de fer ; d'autre part1 ces dispositifs de couplage ne permettent guère un accouplement automatique lorsque des demi-accouplements, montés sur les différents wagons doivent titre connectés les uns aux autres lors de la formation de trains. En effet, avec les dispositifs de couplage connus de ce genres il est nécessaire d'introduire avec une grande précision les fiches indiyiduelles de connexion dans les douilles correspondantes. Cela ne peut pas être réalisé automatiquement dans les conditions brutales d'exploitation d'un chemin de fer. L'invention a pour but de fournir un dispositif de coupla- ge électrique à contacts du type ci-dessus défini, qui se prote en particulier à l'accouplement de conducteurs sur des chemins de fer, chaque demi-accouplement devant titre susceptible d'être apparié avec un grand nombre de demi-accouplements du même modelé (en vue de former des trains a partir de n'importe quels wagons). Néanmoins, l'invention ne se mite pas a la mise en oeuvre des dispositifs de couplage à contacts dans des wagons de chemin de fer.Il existe d'autres domaines de la technique où il est avantageux d'avoir des dispositifs de couplage à con tacts qui soient con situés de deux demi-accouplements identiques, lorsque chaque demi-accouplement est susceptible autre apparié avec un nombre quelconque ou prédéterminé d' autres demi-accouplements. L'invention concerne un dispositif de couplage électrique a' contacts, notamment un raccord électrique pour wagons de chemin de fer, qui est constitué de deux demi-accouplements identiques qui sont susceptibles d'strie introduits axialement l'un dans l'autre en vue de la connexion et dont chacun comprend une botte de couplage et des éléments de contact disposés dans celle-ci.L'invention consiste en ce qu'un boulon de couplage est monté de fanon à pouvoir coulisser axialement dans~la boite de couplage de chaque demi-accouplement contre la force antagoniste d'un ressort de rappel et les éléments de contact sont d'une part répartis sous forme de ponts conducteurs le long de la périphérie du boulon de couplage et, d'autre part, sont disposés dans la boîte de couplage en association avec un patin des ponts conducteurs, et en ce que, lors de l'intro- duction des demi-accouplerents l'un dans l'autre-, le boulon de couplage de l'un des demi-accouplements repousse la cheville de couplage de l'autre et ferme ainsi, par ses ponts conducteurs, le trajet de courant entre les deux boîtes de couplage.Pour parvenir à ce que le boulon de couplage de l'un des demi-accouplements repousse l'autre boulon de couplage lorsque deux demi-accouplements quelconques sont~placés l'un contre l'autre ou introduits l'un dans l'autre, il suffit, pour-les-demi-accouplements d'un système normalisé, de réaliser différemment les ressorts de rappel associés aux boulons de couplage.Dans les applications où il est prévu un très grand nombre ou un nombre quelconque de demi-accouplements qu doivent être appariables, comme tel est le cas lorsqu'il s'agit de wagons de chemin de fer; il est à conseiller d'adopter une forme d'exécution de l'invention qui, en combinaison avec les caracéristiques mentionnées, se distingue par le fait qu'il est associé, aux boulons de couplage, des dispositifs de verrouillage qui sont destinés à arrêter les mouvements axiaux de ceux-ci et qui présentent un dispositif d'actionnement qui déclenche l'un ou l'autre des dispositifs de verrouil ,lage en application des lois du hasard lors de l'introduction des demi-accouplements les uns dans les autres.Cela peut s'effectuer de différentes manières : par exemple en mettant à profit la force exercée lors de la réunion ou de l'assemblage des demi-accouplements, mais aussi au moyen de dispositifs auxiliaires pneumatiques, électriques ou mécaniques. En tout cas, conformément à l'invention, l'un des demi-accouplements devient la partie male d'après une loi statistique lors de l'opération de connexion, tandis que l'autre demi-accouplement devint la partie femelle.Une forme d'exécution simple et fiable, qui revêt de ce fait une importance particulière, est caractérisée par le fait que les dispositifs d'actionnement des moyens de verrouillage comportent une tringlerie à leviers avec un levier de commande qui fait saillie sur la surface frontale du boulon de couplage et qui est destiné à être manoeuvré par le levier de commande ce l'autre demi-accouplement et vice-versa. Si les éléments du contact sont répartis uniformément le long du pourtour du boulon de couplage et concentriquement et uniformément sur la circonférence intérieure de la bote de couplage, on peut obtenir sans grande difficulté, avec des dispositifs de couplage de ce genre, l'assemblage d'éléments de contact des deux demi-accouplements, munis de repères semblables (par exemple de numéros).Par exemple, on peut doubler, dans chaque demi-accouplement, les contacts associés aux conducteurs à connecter et les disposer anti-symétriquement par rapport au plan vertical longitudinal ou établir l'invariance nécessaire par d'autres dispositions usuelles dans la technique des connexions. On parvient ainsi, sans aucune difficulté, a' coupler directement et sans solution de continuité, sur toute la longueur d'un convoi formé de plusieurs wagons de chemin de fer, des conducteurs individuels ayant des fonctions déterminées, par exemple des conduites de commande ou des conduites de chauffage, lors du raccordement des dispositifs de couplage selon l'invention. Si l'on doit éviter que des éléments de contact soient exposés au niveau des boulons de couplage, il est à conseiller d'adopter,-pour compléter les mesures précitées, la disposition consistant à monter dans la boite de couplage une tête isolante susceptible de coulisser exialement contre la force antagoniste d'un ressort et entourant le boulon de couplage sous forme d'une coiffe de sécurité munie d'un orifice de passage.Dans un dispositif de couplage à contacts selon l'invention, le boulon de couplage peut avoir un diamètre notable et il est de préférence chanfreiné ou armon di le long de son bord antérieur, de telle sorte que ême en tenant compte f ;mprécisions qui interviennent dans l'opéra tion de connexion et qui peuvent être très grandes lorsqu'il s'a ait par exemple dun exploitation de chemin de fer, elle pénètre sans difficulte dans la boîte de couplage d'un autre demi-accouplement qui se transforme en pièce femelle dans une opération par ticulière de connexion, conformément aux lois du hasard précitées. C'est précisément pour l'exploitation d'un chemin de fer qu'il est intéressant d'adopter une autre forme d'exécution de l'invention qui est caractérisée par le fait que le boulon de couplage est realisé sous forme de boulon creux et, de la sorte, sert en m0me temps de raccord d'air comprimé, tandis que la botte de couplage comporte un tuyau de raccordement d'air comprimé correspondant. il y a évidemment lieu de prévoir~des joints d'étanchéité appropriés entre les éléments mobiles les uns par rapport aux autres des demi-accouplements de l'invention.La coiffe de sécurité constitue une coiffe de protection contre l'encrassement des contacts et des trous d'échappement pour l'air comprimé, si ces trous ne sont pas disposés dans la surface frontale du boulon creux, mais dans sa paroi latérale. Elle peut également constituer une coiffe d'étanchéité. Toute forme voulue peut être en principe adoptée pour le dispositif de verrouillage dans le cadre de l'inventon. En fait, on peut concevoir un grand nombre de dispositifs de verrouillage capables de remplir la fonction précitée. On citera par exemple un dispositif particulièrement simple qui coopère avec un boulon de couplage réalisé sous forme de boulon creux.Cette forme d'exécution est caractérisée par le fait que le dispositif de verrouillage comprend un cran de blocage dans la botte de couplage, un logement pour une bille de blocage dans le boulon de couplage et un élément d'actionnement de la bille de blocage, mobile axialement contre la force antagoniste d'un ressort de rappel dans le boulon de couplage, la tringlerie a' leviers, qui comporte le levier de commande en saillie sur la surface frontale du boulon de couplage, étant relié à l'élément d'actionnement de la bille de blocage, ce levier de commande étant destiné à titre actionné par le levier de commande de l'autre demi-accouplement, et vice-versa. Par ailleurs, il est possible de monter la boîte de couplage de telle sorte qu'elle puisse coulisser, par exemple sur iuyau d'arrivée d'air comprimé ou sur un autre organe d'amarra ge pour faciliter le montage et la manoeuvre. L'invention est ci-après expliquée en détail en référence au; ossins annexés qui représentent -simplement un exemple d 'exécution La fig. 1 est une coupe axiale d'un demi accouplement d'un dispositif de couplage à contacts selon l'invention en po sition de départ. La fig. 2 représente un dispositif de couplage à contacts selon l'invention à l'état accouplé. Le dispositif de couplage électrique à contacts représenté té dans les figures est destiné en particulier à servir au raccordement de conducteurs sur des rragons de chemin de fer Il est composé de deux demi-accouplements 1 semblables, qui sont susceptibles autre introduits axialement l'un dans l'autre en vue de la connexion et dont chacun comprend une botte de couplage 2 et des éléments de contacts 3 disposés dans celle-ci.La disposition adoptée conformément à l'invention est la suivante : dans la boîte de couplage 2 de chaque demiaccouplement l, un boulon de couplage 4 est monté de fanon à pouvoir coulisser axialement contre la force antagoniste d'un ressort de rappel 5, tandis que les éléments de contact 3 sont d'une part répartis sous forme de ponts conducteurs 6 le long du pourtour du boulon de couplage 4 et, d'autre part, sont disposés dans la botte de couplage 2 et associés avec un patin 7 des ponts conducteurs 6.En outre, la disposition est telle qu'au moment où les demi-accouplements I sont introduits l'un dans l'autre, le boulon de couplage 4 d'un demi-accouple ment 1 repousse l'autre boulon de couplage ss et, de la sorte, ferme par ses ponts conducteurs 6 le trajet du courant entre les deux boîtes de couplage 2. C'est ce qui est représenté dans la fig+ 2. Dans un système de couplage à contacts selon l'invention, il est toujours prévu un grand nombre ce demiaccouplements 1 du type décrit, deux demi-accouplements 1 étant appariés selon les lois du hasard.Dans ces conditions, également selon les lois du hasard, lun des demi-accouplements 1 devient la partie femelle et l'autre demi-accouplement 1 devient la partie mâle, ce qui peut être obtenu en principe de diffé- rentes manières.Dans les figures on peut voir qu'aux boulons de couplage 4, sont associés des dispositifs de verrouillage qu sont destinés à arrAter les mouvements axiaux de ces boulon et qui présentent à leur tour des dispositifs d'actionnement, es quels déclenchent l'un ou l'autre des dispositifs de verrouiln lage, selon les lois du hasard, lors de l'insertion des demi- accouplement l'un dans l'autre. Dans l'exemple d'exécution représenté, le dispositif de verrouillage est constitué par un cran de blocage 8 dans la boSte de couplage 2, par un logement 9 d'une bille de blocage dans le boulon de couplage 4 et par un élément 11 d'actionnement de la bille ~de blocage qui est mobile axialement contre la force antagoniste d'un ressort de rappel 10, dans le boulon de couplage 4 ; dans ces conditions, une tringlerie à leviers 12, comportant un levier de commande 13 qui fait saillie sur la surface frontale du boulon de couplage 4, se raccorde à l'élément 11 d'actionnement de la bille de blocage. Le levier de commande 13 est destiné à autre actionné par le levier de commande 13 du demi-accouplement I apparié, et vice-versa. Selon les lois du hasard, l'un ou l'autre des leviers de commande 13 est manoeuvré.A cet effet, dans l'exemple d'exécution représenté, ces leviers de commande 13 sont biseautés à leur face antérieure, de telle sorte que l'un des biseaux glisse toujours au-dessous de l'autre lorsqu'ils entrent en contact, selon-celui des leviers de commande 13 qui se trouve en position legèrement plus haute par rapport à l'autre. Il est pratiquement exclu que les deux leviers de commande 13 se trouvent exactement à la méme hauteur. M!me si cela devait se produire, ils seraient déplacés automatiquement, lors de la connexion, de sorte que l'un des leviers 13 repousse l'autre. Dans la fig. 2, le levier de commande 13 de droite a repoussé celui de gauche et, par suite, a déclenché le dispositif de verrouillage de gauche.En conséquence, c'est le démi-accou- plement 1 représenté à gauche qui est devenu la partie femelle et le boulon de couplage 4 du demi-accouplement 1 de droite a pénétré dans le deni-accouplement-1 de gauche. Le.dispositif de couplage représenté est destiné à servir dé dispositif de couplage électrique à contactd pour des véhicules montés sur rails. A cette fin, une t9te isolante 14 est en outre monte à coulissement axial dans la botte de couplage 2 contre la force antagoniste d'un ressort 15 et cette tête isolante, destinée à servir de coiffe de sécurité, est munie d > un orifice de passage 16 pour le boulon à contacts 4.Le bou Ion e contacts 4 a un diamètre important et les bords de sa surface frontale sont chanfreines de telle sorte que mtme en tenant compte des imprécisions qui interviennent dans l'exploitation d'un chemin de fer, l'introduction du boulon à contacts 4 d'un demi-accouplement dans l'autre demi-accouplement 1 qui sert de pièce femelle s'effectue en toute sécurité, en @@ @@@@ qu'i produit un pentrage automatique par le conta@t des surfaces ques et de la tête du boulon de couplage 4. Par aillaurs, @ l'exemple d'exécution représenté, le boulon > contacts 4 est e alisé sous forme de boulon creux.De la sorte, il sert en même temps de raccord à air comprimé, tandis que la bolte de coupla@ 2 comporte un tuyau de raccordement d'air comprimé 17. Dans fig. 2, le trajet de l'air comprimé dans le dispositif à l'ét accouplé est indiqué par des flèches. En outre, dans le dispose tif de couplage représenté, des moyens d'étanchéité peuvent être prévus entre les pièces qui sont mobiles les unes par rapport aux autres.Par ailleurs, il ressort de la fig. 1 que la coiffe de sécurité 14 peut servir en même temps de coiffe de protection, et c'est pourquoi les orifices 18 d'échappement de l'air compri mé se trouvent dans les surfaces latérales du boulon de couplae Dans le dispositif de couplage représenté, la boite de couplage 2 peut être en principe montée de différentes manières. Dans l'exemple d'exécution, la botte de couplage 2 est montée coulissante sur le tuyau 17 de raccordement d'air comprimé. S'il n'y a pas lieu de prévoir en outre l'accouplement d'une conduite d'air comprimé, ce tuyau de raccordement d'air comprimé peut être remplacé par un autre organe d'amarrage. En tout cas, dans cette forme d'exécution, la botte de coupla ge 2 doit être poussée en avant sur l'élément d'amarrage ou sur le tuyau 17 de raccordement d'air comprimé lors de l'opération de connexion, ce qui s'effectue au moyen d'un dispositi mécanique ou pneumatique particulier qui nXa pas été représente R E V E N D I C A T I o N S 1.- Dispositif de couplage électrique à contacts, et notamment dis positif de couplage de conducteurs sur des wagons de chemin de fer ou similaires, composé de deux demi-eccôuplements identiques qui sont susceptibles de pénétrer axialement l'un dans l'autre en vue de la connexion et dont chacun comprend une boîte de couplage et des éléments de contact disposés dans celle-ci, caractérisé par le fait qu'un boulon de couplage est monté mobile axialement, å 12encontre de la force antagoniste d'un ressort de rappel, dans la bolte de couplage de chaque demi-accouplement et que les éléments de contact sont d'une part répartis sous forme de ponts conducteurs le long du pourtour du boulon de couplage et, d'autre part, sont disposés dans la boite de couplage et associés avec un patin des ponts conducteurs, et que lors de l'introduction des demi-accouplements l'un dans l'autre, le boulon de couplage dun demi-accouplement repousse le boulon de couplage de l'autre demiaccouplement (et-vice-versa) et, de la sorte, ferme par ses ponts conducteurs le trajet de courant entre les deux boîtes de couplage 2.- Dispositif de couplage électrique à contacts selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'aux boulons de couplage sont associés, des dispositifs de verrouillage qui sont destinés à arrêter les mouvements axiaux de ceux-ci et qui présentent des dispositifs d'actionnement qui déclenchent l'un ou l'qutre-des dispositifs de verrouillage, selon les lois du hasard lors de la pénétration des demi-accouplements l'un dans l'autre ; 3. -Dispositif de couplage électrique à contacts selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les dispositifs d'actionnement des moyens de verrouillage comportent une tringlerie à leviers comprenant un levier de commande qui fait saillie sur la surface frontale du boulon de couplage et qui est destiné à Etre manoeuvré par le levier de commande de l'autre de mi-accouplement - et vice-versa 4.- Dispositif de couplage électrique à contacts selon les re vendications 1,2 et 3, caractérisé par le fait qu'une tête isolante est montée mobile axialement dans la botte de couplage à l'encontre de la force antagoniste d'un ressort de rappel et que cette tette entoure le boulon à contacts en constituant une coiffe de sécurité munie d'un orifice de passage 5e~ Dispositif de couplage électrique à contacts selon les re vendications i 29 3 et 4, caractérisé par le fait que le boulon à contacts est exécuté sous forme de boulon creux et, de la sorte, sert en même temps de raccord à air comprimé, tandis que la boîte de couplage présente un tuyau correspondant de raccordement d'air comprime ; 6.- Dispositif de couplage électrique à contacts selon les revendications 1, 2, 3 4 et 5, caractérisé par le fait que le dispositif de verrouillage est constitué par un cran de blocage ge dans la boite de couplage, par un loqement d'une bille de blocage dans la cheville de couplage et par un élément d'actionnement de la bille de blocage, mobile axialement contre la force antagoniste d'un ressort dans le boulon de couplage et que la tringlerie à leviers du dispositif de manoeuvre est raccordée à l'élément d'actionnement de la bille de blocage.