Brevet FR2040398A1 — publié le 19710122

La présente invention concerne un amortisseur hydraulique, en particulier pour les véhicules sur rails, dans lequel les structures porte-attelage et porte-charge se déplacent l'une par rapport à l'autre dans le sens longitudinal du véhicule, quand un choc agit sur l'attelage; l'amortisseur hydraulique placé en-5 tre ces deux structures transforme en chaleur une partie de l'énergie de choc afin de prévenir toute détérioration du chargement. Du fait que les amortisseurs à ressort connus placés à l'avant des véhicules sur rails se sont révélés insuffisants pour absoitoer les énergies provoquées par les chocs violents, comme par exemple durant l'attelage automatique d'un train, 10 et ne peuvent, de ce fait, assurer une protection efficace des marchandises, il a été proposé des amortisseurs à longue course qui contrôlent 1'amortissement en fonction du déplacement d'un piston. Du fait que l'énergie cinétique du choc à absorber est fonction non seulement de la vitesse de tamponnement mais également de la masse ou du poids du 15 chargement, lequel diffère dans chaque cas, un amortisseur assurant un amortissement pratiquement constant est Incapable d'assurer dans tous les cas une protection suffisante du chargement contre les chocs qui se produisent dans le sens longitudinal du véhicule. Quand un tel amortisseur est conçu pour les poids de chargement que l'on rencontre dans la pratique, il peut se produire que l'amor-20 tissement et l'absorption de l'énergie ne solaipas suffisants quand le poids du chargement varie au-delà de celui qui correspond à la conception de l'amortisseur. D'autre part, pour les chocs plus faibles, ou bien l'amortissement devrait être réduit, ou bien la longueur de course disponible nécessaire devrait être raccourcie dès le début. 25 Eh vue d'éliminer ces inconvénients,dans la demande de brevet allemand n° 1 239 J70, an a suggéré un amortisseur à longue course qui comporte des moyens pour adapter l'amortissement au poids des chargement respectif s. Dans ce but, le poids du chargement est déterminé en fonction de la pression sur les essieux. Les données obtenues de la pressiqn sur les essieux doivent être transmises à 30 l'amortisseur à longue course qui comporte des moyens pour régler l'amortissement en fonction du poids du chargement, en faisant tourner l'un contre l'autre deux tubes étroitement adaptés l'un dans l'autre, de manière, qu'une paire d'alésages ou trous de communication dans un régulateur disposé dans le cylindre de l'amortisseur puissent être amenés l'un sur l'autre, modifiant de cette raa-35 nière la section transversale du passage libre laissé entre eux et réglant de ce fait l'amortissement réalisé par l'amortisseur en fonction du poids du chargement. Cette construction constitue une solution passablement compliquée au problème et, en conséquence, la présente invention a pour objet de prévoir un dis-40 positif de commande automatique plus simple pour les forces d'amortissement. 70 15665 2040398 2 lequel dispositif ne nécessite que peu d'entretien. Selon la présente invention, il est prévu des moyens pour déterminer la décélération instantanée et pour conmander un obturateur qui règle le déplacement du fluide de pression en fonction de la décélération. Ces moyens destinés 5 à commander automatiquement les forces d'amortissement sont disposés à l'intérieur du cylindre de l'amortisseur. Dans Tin tube, qui se prolonge d'une manière connue dans un cylindre en tige de piston coulissante, fixé à l'extrémité inférieure fixe du cylindre extérieure il est prévu des alésages dont le diamètre varie en fonction de la posi-10 tion d'un manchon de commande prévu pour coulisser sur le tube qui porte une masse inerte, laquelle masse est reliée à la partie inférieure du cylindre extérieur par un ressort. des L'intérieur du cylindre extérieur qui communique avec/soufflets élastiques recevant le fluide de pression déplacé est subdivisé par un piston à disque coo-15 portant d'une part un étrang lement et d'autre part une valve à ressort pour l'équilibrage de la pression. Des tampons de caoutchouc sont prévus à l'extrémité d'un prolongement côhique de la paroi extérieure du cylindre. Une décélération constante sur la totalité de la course de la tige de pis-20 ton qui ne doit à aucun Moment dépasser ion certain maximum, constitue le moyen • d'influencer 1 'amortissement en fonction du poids du véhicule. L'objectif fondamental de la présente invention est de conmander l'amortissement directement en fonction de la décélération et non pas en fonction du déplacement du piston et d'éviter ainsi l'action indirecte sur la charge d'essieu. 25 Du fait que la mesure de la décélération n'est pas influencée par la vi tesse et le poids du véhicule, les variations de vitesse et de poids du véhicule sont automatiquement prises en considération lors d'un amortissement en fonction de la décélération. Le dispositif est réglé de manière que pour un poids maximum du véhicule et une décélération maximum tolérable, le manchon de commande se dé-30 place à l'encontre de la force d'un ressort poûr dégager la section transversale de l'orifice à étranglement,suffisamment pour que la pression en fonction de la vitesse de la course augmente jusqu'à la valeur décisive pour la vitesse du véhicule et la décélération. Plus la vitesse initiale et, par conséquent, l'énergie cinétique du véhicule sont grandes,plus le déplacement de la course est long, 355 et plus l'action d'amortissement est importante pour une certaine décélération.^ Dans le cas où le poids du véhicule est faible, la décélération serait plus élevée si le manchon de commande ne pouvait être déplacé à l'encontre de la force du ressort, c'est-à-dire par suite de la décélération plus élevée, agrandissant ainsi la section transversale de l'étranglement de.manière que la force 40 d'amortissement soit réduite, et la décélération admissible n'est pas non plus 70 15665 2040398 3 dépassée. Il est avantageux de prévoir un ressort passablement dur. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-annexés dans 5 lesquels : La figure unique représente -une vue en coupe longitudinale de l'amortisseur prévu selon l'invention. L'amortisseur est conçu selon la manière connue sous la forme d'un cylindre à tige de piston unilatéral 1 maintenu dans la position d'extension, en 10 l'absence de charge, par un ressort en spirale 2 qui repose d'une part, sur l'extrémité.du cylindre externe 3, ladite extrémité étant en liaison solide avec le véhicule, et d'autre part sur le tampon 5 gui est relié à la tige de piston 1. Un tube 4, qui est fixé à la partie inférieure du cylindre externe 3, 15 plonge dans la tige de piston creuse 1. Le tube 4, la tige de piston 1 et le cylindre externe 3 sont disposés concentriquement les uns par rapport aux autres. Un piston à disque 6 qui est fixé à la tige de piston 1 ^coulisse sur le tube 4, Le piston à disque 6 divise l'intérieur du cylindre externe 3 et comporte d'un côté un orifice à étrang lement 7 qui constitue un conduit pour 20 le fluide de pression qui garnit l'intérieur du cylindre externe 3 et, de l'autre côté, une valve à ressort 8 destinée à équilibrer la pression. Du côté de l'orifice à étranglement J, la tige de piston 1 comporte un alésage 9» L'intérieur du cylindre externe 3, sur la partie qui fait face au tampon 5* est fermée de façon étanche par me bague à disque 10 qui entoure 25 la tige de piston 1 par rapport à laquelle elle est mobile. Un autre orifice à étranglement 11 fait comnuniquer l'intérieur du cylindre avec le soufflet élastique 12. qui reçoit un volume égal à la tige de piston de fluide déplacé par un choc dans la direction A, du fait que la chambre enclose par le tube 4 - et la tige de piston 1 est également remplie du fluide de pression en vue de 30 l'amortissement. Afin de réduire la charge qui s'exerce sur la tige de piston à l'occasion de chocs, un tampon de caoutchouc annulaire 14 est prévu sur l'extrémité d'un prolongement du cylindre externe 3, ce prolongement étant de forme cônique pour assurer un meilleur guidage du ressort en spirale 2. La distance entre les tampons de caoutchouc 14 et la partie intérieure du tampon 5 35 détermine la course maximale du piston. La partie inférieure du cylindre externe 3 rigidement lié au véhicule,comporte.une soupape de communication entre la chambre fermée par le tube 4, la tige de piston 1 et l'intérieur du cylindre externe 3. Cette soupape réagit à la décélération axiale en raison de la présence d'une masse inerte 15 sur un manchon 16 qui peut coulisser sur le tube 4 et qui, 40 dans la position de repos, ferme les orifices 17 du tube 4. La masse inerte 15, 70 15665 t 2040398 qui peut être par exemple un disque annulaire fixé au manchon lS, est reliée à la partie inférieure du cylindre par un ressort de rappel 18. Les bords de commande des orifices dans le tube 4 sont insensibles à la viscosité. Comme on l'a déjà mentioné, la masse inerte 15 reliée au manchon de comman-5 de l6,est de préférence un disque pour assurer une action d'amortissement hydraulique du manchon. Le mode de fonctionnement est le suivant : Quand un véhicule est freiné dans la direction A, par l'intermédiaire du tampon 5» la tige de piston 1 avec le piston à disque 6 sont déplacés à l'en-10 contre de la porte du ressort 2 et le fluide de pression est déplacé à travers l'orifice 9 etT&B orifices à étranglement 7 et H dans les soufflets élastiques 12» L'importance de l'amortissement est prédéterminée au moyen de l'orifice à étranglement* Quand le cylindre constituant la tige de piston est ramené à sa position 15 initiale par le ressort en spirale 2, la valve 8 s'ouvre et entraide un équilibrage de pression dans l'intérieur du cylindre externe 3» Dans le cas décrit, la décélération relativement faible du véhicule n'a qu'une influence nulle ou seulement légère sur la soupape 17 qui est manoeuvrée en fonction de la décélération. 20 Si la décélération du véhicule excède le maximum admissible, la masse inerte 15 se déplace dans le sens opposé à A et, en provoquant le déplacement du manchon de conmande 16, ouvre une dérivation hydraulique à travers le conduit 17 pour faire passer le fluide de pression provenant du tube 4 à l'intérieur du cylindre externe 3 ûe sorte que la résistance du fluide est réduite et entraîne 25 ainsi un effet d'amortissement plus important. Durant une décélération réduite, le ressort 18 ramène le manchon de commande 16 à la position initiale. La valeur maximale de la décélération peut §tre prédéterminée par la rigidité du ressort. La butée du pistcti a disque 6 contre le manchon de commande 16 entraîne 30 un amortissement hydraulique provoqué par la butée dans la position d'extrémité. Pour réduire le frottement entre le manchon de conmande 16 et le tube 4 le manchon peut être guidé sur des billes. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisations, on comprendra clai-35 rement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention* 70 15665 2040398 5 REVENDICATIONS la Amortisseur hydraulique, en particulier pour les véhicules sur rails, dans lequel les structures porte-attelage et porte-charge sont aptes à se déplacer l'une par rapport à l'autre dans le sens longitudinal du véhicule quand un 5 choc agit sur l'attelage, l'amortisseur hydraulique disposé entre ces deux structures, transformant une partie de l'énergie de choc en chaleur afin d'empêcher une détérioration du chargement, caractérisé en ce qu'il est prévu pour la commande automatique des forces d'amortissement des moyens à l'intérieur du cylindre de l'amortisseur pour mesurer la décélération, et commander m obturateur 10 d'admission pour le fluide de pression en fonction de la décélération mesurée. 2. Amortisseur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu des orifices dans un tube se prolongeant,de manière connue, dans un • cylindre en tige de piston coulissante, fixé à la partie inférieure fixe d'un cylindre externe et en ce que le diamètre des orifices varie en fonction de la 15 position d'un manchon de commande prévu pour coulisser sur ledit tube et porteur d'une masse inerte, cette masse inerte étant liée à la partie inférieure du cylindre externe par un ressort. 3. Amortisseur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intérieur du cylindre extérieur qui contmmique avec des soufflets élastiques 20 pour recevoir le volume déplacé du fluide de pression est subdivisé par un piston à disque comportant d'un côté un orifice à étranglament et de l'autre c&té une valve chargée à ressort pour assurer l'équilibrage de pression. 4. Amortisseur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que des tampsons en caoutchouc sont disposés à l'eactrémité d'un prolongement de for- 25 me côhique de la paroi du cylindre extérieur. 5a Amortisseur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un ressort en spirale est supporté d'une part sur l'extrémité du cylindre externe solidement fixé au véhicule et d'autre part sur le tampon lié à la tige de piston.