Brevet FR2171383A1 — publié le 19730921

La présente invention se rapporte à une installation automatique d'attelage et de dételage destiné à être utilisé pour relier des voitures ferrovinaires en vue de la formation d'un train. La procédure classique pour atteler des voitures ferroviaires automatiquement consiste à les amener à buter l'une contre l'autre, tout en tenant le dispositif d'attelage dans une position d'ouverture prédéterminée. Ceci exige que l'exécution de l'opérationd'attelage soit confirmée par un opérateur sur place. De plus, pour dételer les voitures ainsi attelées, c'est-à-dire, pour ouvrir le dispositif d'attelage, des efforts manuels considérables étaient généralement nécessaires. C'est ainsi, par exemple, que dans un dispositif d'attelage du type Shibata, qui est un dispositif d'attelage classique pour trains, il est nécessaire de confirmer la retombée du verrou sur place et de raccorder à la main les tuyauteries transportant l'air de freinage entre les voitures. Lorsqu'on détache le dispositif d'attelage, un travail manuel est également nécessaire pour débrancher les tuyauteries d'air de freinage entre les voitures et pour relever le verrou. D'autre part, avec les dispositifs d'attelage à contact utilisés sur certaines voitures électriques, des agencements sont prévus pour que les tuyauteries transportant l'air de freinage entre les voitures (qualifiées ci-après, pour abréger "tuyauteries de freinage") soient bloquées ou fermées par l'intervention d'une soupape d'actionnement au moment du dételage et pour qu'en même temps de l'air comprimé soit envoyé dans le cylindre de libération du verrouillage au moyen d'une autre soupape d'actionnement pour ouvrir le verrou afin de détacher les voitures.Cet agencement est avantageux en ce que la séparation des voitures attelées est commandée au moyen de deux soupapes d'actionnement. Toutefois, lorsqu'on procède à l'attelage des voitures, il est nécessaire de s'assurer, sur place, de l'achèvement de l'opération d'attelage avant de manoeuvrer les soupapes d'actionnement pour ramener les tuyauteries de freinage de l'état bloqué à l'état d'intercommunication. Le but de la présente invention est de fournir une installation d'attelage automatique pour trains au moyen de laquelle des voitures ferroviaires peuvent être automatiquement attelées ou dételées par la coopération d'un dispositif de confirmation de verrouillage, d'un dispositif de confirmation d'at- telage, d'un dispositif de libération de verrouillage et d'une soupape de commutation pour les tuyauteries de freinage. D'autres caract ristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure I est une vue schématique en coupe d'un mode de réalisation de la présente invention; - la figure 2 est une vue latérale partielle montrant ce mode de réalisation installé entre deux wagons de chemin de fer - la figure 3 est une vue à plus grande échelle du même mode de réalisation; et - la figure 4 est également une vue à plus grande échelle de ce mode de réalisation. L'installation de l'invention se compose d'un organe d'accouplement 1, d'un dispositif de déverrouillage 2, d'un dispositif de confirmation de verrouillage 3, d'un dispositif de confirmation d'accouplement 4, d'une soupape 5 et d'un passage de transmission de signal de déblocage 6. Le dispositif d'accouplement ou d'attelage I du type Shibata bien connu qui utilise une jointure et un organe de verrouillage et quand les deux voitures 10, 10 butent l'une contre l'autre pendant que ltorgan2deblocage est en position de libération, les jointures s'emboîtent automatiquement et l'organe de blocage est tenu en position de fermeture. Le dispositif de déverrouillage 2 comporte un organe d'ouverture associé à l'organe de verrouillage et qui est animé par un cylindre pneumatique. Comme on le voit sur la figure 1, le dispositif de déverrouillage peut comprendre un cylindre 11, un piston 12, une biellette 13 et un ressort 14. L'air comprimé d'actionnement est introduit par un orifice 15 afin d'actionner la biellette 13 pour déplacer l'organe d'ouverture (non représenté) en vue de déverrouiller le dispositif d'attelage. Quand cette opération de déverrouillage est achevée, les organes mobiles retournent à leur position initiale sous l'action de l'air sortant par l'orifice 16. Le dispositif de confirmation de verrouillage 3 est adapté à produire un signal prédéterminé après avoir détecté un déplacement de l'organe de verrouillage. Plus précisement, comme le montre schématiquement la figure 1, l'état verrouillé est détecté au moyen d'un levier 18 qui est associé à l'organe de verrouillage 17, afin de tourner une came 19 dont les mouvements sont suivis par une tige de soupape 20. La tige de soupape 20 est reliée à une soupape à tiroir 22 logée dans un cylindre pneumatique 21 de telle manière que la soupape 22 s'ouvre quand le dispositif d'attelage est verrouillé et se ferme quand ce dispositif est déverrouillé. L'ouverture de la soupape 22 fait communiquer l'orifice d'entrée 23 avec l'orifice de sortie 24 en transmettant un signal pneumatique indiquant l'achèvement du verrouillage.Sur la figure 1, la réfé- rente 25 désigne un ressort qui sollicite la tige de soupape 20 contre la câme 19 afin qu'elle suive les mouvdm,ent/s de cette dernière. La référence 26 désigne une soupape d'échappement conçue pour faire communiquer l'orifice de sortie 24 avec un orifice d'ecrìappement 27 quand la soupape 22 est fermée. Le dispositif de confirmation d'accouplement 4 comprend un corps de soupape 32, un élément saillant en forme de tige 28 qui traverse hermétiquement et à glissement la paroi du corps 32 et dont l'une des extrémités fait saillie à l'extérieur de celui-ci pour être déplacée en butant contre une partie de la voiture opposée devant être attelée, et un clapet 31 qui est préssé contre un siège 30 par un ressort 29. L'autre extrémité de l'élément en forme de tige 28 bute contre le clapet 31 de manière à ouvrir la soupape au moment de l'attelage des voitures. Le corps de soupape 32 comporte un orifice d'entrée d'air 33 et un orifice de sortie d'air 34 par lequel un signal d'achèvement d'attelage est émis quand la soupape s'ouvre. La référence 35 désigne un orifice d'écllappement d'air.Les dispositifs de confirmation de verrouillage 3 et de confirmation d'accouplement 4 mentionnés ci-dessus communiquent entre eux par un passage 36 reliant l'orifice de sortie 34 à l'orifice d'entrée 23. De l'air comprimé n'est émis par l'orifice de sortie 24 que quand le verrouillage et l'attelage ont été confirmés. La soupape de commutation 5 comprend, comme le montre à plus grande échelle la figure 4, une chambre à membrane 37 et, de part et d'autre de cette chambre 37, une première chambre de soupape 38 et une seconde chambre de soupa pe 39. La chambre 37 est divisée en deux parties par une membrane flexible 40 au centre de laquelle est fixée une plaquette circulaire 41. Cette plaquette circulaire 41 est solidaire de deux poussoirs 42 et 43 qui s'retendent perpen diculairement par rapport à la membrane 40 à glissement dans les deux chambres 38 et 39 tout en maintenant l'herméticité de la chambre à membrane 37. La pre mière chambre 38 est divisée par une cloison percée d'un orifice de soupape 44. un premier obturateur 45 est disposé de manière à ouvrir la soupape quand le poussoir 42 s'avance vers l'orifice 44. La référence 46 indique un ressort qui est adapté à presser l'obturateur 45 contre son siège. A l'arrière, l'obturateur 45 présente un piston 47 qui est ajusté dans un cylindre 48. La seconde chambre de soupape 39 est divisée par une cloison percée d'un orifice 49 qui est adapté à être ouvert par un second obturateur 50 quand le poussoir 43 s'avance vers l'orifice 49. La référence 81 désigne un ressort, qui est adapté à presser le second obturateur 50 contre son siège. En 82 on voit un second ressort destiné à solliciter la plaquette circulaire 41 vers la seconde chambre de soupape. La première chambre 38 comporte des orifices de liaison de tuyauteries de freina ge 51 et 52 de part et d'autre de sa cloison, tandis que la chambre e membrane 37 comporte des orifices de liaison de tuyauteries de signaux pneumatiques 53 et 54 situés de part et d'autre de la membrane 40, cependant que la seconde chambre à soupape 39 est formée avec des orifices de liaison de tuyauteries de signaux pneumatiques 55 et 56 de part et d'autre de sa cloison. La référence 57 désigne un orifice de raccordement communiquant avec la face arrière du pis ton 47.Dans cette soupape de commutation 5, la première chambre 38 est inter posée entre les extrémités correspondantes des tuyauteries de freinage A et A', comme le montre la figure 2 les extrémités de ces tuyaux A et A' communiquant avec les orifices 51 et 52 de la première chambre de soupape, comme le montre la figure 1. La référence 58 désigne l'extrémité à raccorder du tuyau de freinage A' entre les voitures attelées. Sur les tuyaux de freinage A est branché un conduit 36 qui communique avec le dispositif de confirmation d'attelage 4 ci-dessus et avec le dispositif de confirmation de verrouillage 3 au moyen d'une double soupape d'arrêt 59, et avec la chambre à membrane, du côté de la seconde chambre de soupape, par un orifice 54.Il en résulte que de l'air est introduit dans la chambre à membrane, du côté de la seconde chambre à soupape, par le conduit 36, quand l'accouplement et le verrouillage ont été confirmés en déplaçant la membrane et le poussoir 42 contre le premier obturateur 45 afin d'ouvrir la soupape. Le passage de transmission du signal de déverrouillage 6 est constitué par un conduit esquissé en tirets sur la figure 1. Ce conduit part du réservoir d'air 60 d'un système différent de celui du tube de freinage, vers les orifices de liaison mentionnés ci-dessus 55, 53 et 57 au moyen d'un conduit 61, d'une soupape d'actionnement 62 et d'un conduit 63, l'orifice de liaison 56 de la seconde chambre de soupape 39 communiquant avec une soupape de commande 65 par un conduit 64. La soupape d'actionnement 62 comporte une tige extérieure 66 et un obturateur 67 qui est adapté à être déplacé à sa position d'ouverture par la tige 66.La soupape d'actionnement 62 peut être montée sur la voiture, par exemple, en disposant la tige 66 vers le bas afin de permettre une télécommande au moyen d'un dispositif d'actionnement approprié (qui n'a pas été représenté et décrit pour simplifier l'exposé) qui est situé à un emplacement approprié dans la gare de triage. La soupape de commande 65 comporte, comme représenté a grande échelle sur la figure 3, un corps cylindrique 68 dans lequel est logé un piston 69 et un tiroir 70 et qui comporte des orifices de liaison 71, 72, 73 et 74. L'orifice 71 est relié au conduit 64, tandis que l'orifice 72 est relié à un conduit d'alimentation 75 raccordé sur le conduit 61.D'autre part, l'orifice 73 est relié à l'orifice d'entrée 15 du dispositif de déverrouillage 2 par le conduit 76, l'orifice 74 étant relié de la même façon à l'orifice de sortie 16 du dispositif de déverrouillage 2 par un conduit 77. La soupape de commande 65 est conçue de maniere que quand de l'air comprimé lui est fourni par l'orifice 71, le piston 69 déplace le tiroir 70 en établissant une communication entre les orifices 72 et 73. Il en résulte que les conduits 75 et 76 sont mis en communication pour actionner le dispositif de déverrouillage 2. Le passage de transmission de signal de déverrouillage 6 permet, de ce fait, le passage d'un signal d'actionnement de déverrouillage après que la tige 66 de la soupape d'actionnement 62 a été repoussée vers l'intérieur.Toutefois, le signal de déverrouillage n'est transmis au dispositif de déverouillage 2 que quand le second obturateur 50 est en position d'ouverture, c'est-à-dire quand le poussoir 43 agit sur le second obturateur 50 et que le premier obturateur 45 est fermé. Le conduit 63 ci-dessus comporte un embranchement 63' et une extrémité de raccordement 78 située entre les deux voitures at telées, de la même manière ve conduit de frein A'. Ces conduits sont automati- quement reliés et séparés lors de l'attelage et du dételage des voitures. Avec le dispositif d'attelage et de dételage automatique décrit ci-dessus, des opérations automatiques d'attelage et de dételage des voitures peuvent être réalisées de la manière décrite ci-après : pour atteler une voiture ou un wagon, par exemple, à la queue d'un train, on dispose initialement les dispositifs d'attelage 1 situés aux extrémités des voitures devant être reliées à l'état déverrouillé avec les jointures ou les articulations en position d'ouverture et avec le tuyau de freinage A chargé avec de l'air comprimé. Dans ces conditions, le premier obturateur 45 de la soupape de commutation 5 est en position fermée, bloquant le tuyau de freinage A à l'extrémité devant être attelée.Le conduit 36 raccordé au tuyau de freinage A est complètement bloqué par le dispositif de confirmation d'attelage 4 et le dispositif de confirmation de verrouillage 3 et la soupape d'actionnement 62 est encore fermée, de sorte que la membrane 40 est tenue dans une position neutre et que les poussoirs 42 et 43 n'agissent ni sur le premier obturateur 45 ni sur le second obturateur 50. Si, dans ces conditions, les deux voitures sont amenées à buter l'une contre l'autre, le dispositif d'attelage 1, le tuyau de freinage A' et le conduit 63' sont automatiquement reliés.Par cette liaison, le dispositif de confirmation d'attelage 4 et le dispositif de confirmation de verrouillage 3 sont actionnés et envoient de l'air comprimé vers l'un des côtés de la membrane par le conduit 36 en déplaçant ainsi le premier obturateur 45 à sa position d'ouverture par l'intermédiaire du poussoir 42 quand les conditions d'attelage sûres sont atteintes. Ceci a pour résultat d'établir une communication entre les tuyaux de freinage A et A'. En conséquence, si un manomètre était relié à un tuyau du circuit de freinage de la voiture attelée à la queue du train, il serait possible de confirmer que les deux voitures ont été attelées de façon sûre, en constatant la présence de l'air comprimé dans les tuyauteries de freinage A et A' de toutes les voitures sauf à l'extrémité du tuyau A' située à la queue du train. Dans le cas d'un défaut d'attelage ou de verrouillage, le tuyau de freinage est bloqué par le premier obturateur 45 et les tuyaux de freinage des voitures suivantes ne sont pas alimentés en air comprimé. En conséquence, il n'est pas possible que l'air de freinage s'échappe des parties attelées. Pour détacher les voitures à un endroit prédéterminé, un dispositif d'actionnement approprié peut être prévu par rapport à la sxlpaEe d'actionnement 62 afin de repousser sa tige saillante 66 vers l'intérieur pour transmettre le signal déverrouillage au dispositif de déverrouillage 2 au moyen du conduit 6 afin d'exécuter automatiquement l'opération de déverrouillage.Plus précisément, le signal du conduit 63 est appliqué à la membrane 40 et au piston 47 et déplace celui-ci sous l'action des ressorts 81 et 82 de manière à ramener le second obturateur 50 à sa position d'ouverture. En conséquence, le signal est transmis à la soupape de commande 65 de sorte que le piston 69 actionne le tiroir 70 de la manière décrite plus haut afin de fournir de l'air comprimé au dispositif de déverrouillage 2. Après le déverrouillage, c'est-à-dire, après que le dispositif de verrouillage 17 a été levé à une position prédéterminée, de l'air comprimé est renvoyé à la soupape de commande 65 par le conduit 77, ramenant ainsi le tiroir 70 à sa position initiale. En conséquence le piston 12 revient aussi à la position initiale.On voit donc que la soupape d'actionnement remplit une fonction d'automaintien après s'entre ouverte mais qu'elle peut être ramenée à sa position initiale de fermeture quand de l'air comprimé est fournit au conduit 76 en raccordant au conduit 76 un embranchement 76' qui communique avec la surface arrière de l'obturateur 67. D'autre part, le dispositif de confirmation de verrouillage 3 ferme l'orifice d'entrée 23 en détectant le déverrouillage et met l'orifice de sortie 24 en communication avec l'atmosphère. Il en résulte que l'air comprimé contenu dans la chambre à membrane du côté de la seconde chambre de soupape est relâché et que le poussoir 43 est déplacé par l'action de l'air comprimé remplissant la chambre à membrane, du côté de la première chambre de soupape.Toutefois, quand on détache la voiture de la voiture suivante, ceci ' est détecté par le dispositif de confirmation d'attelage 4 qui déplace l'obturateur 31 de façon à bloquer l'orifice d'entrée 33. Ainsi, le dételage des voitures est achevé en même temps que le tuyau de freinage A est fermé de façon sûre du coté de l'embranchement 36. A cet égard, quand les voitures n'ont pas été détachées après que le dispositif de verrouillage a été levé, de l'air pourrait s'échapper du raccord de liaison 78, mais le dispositif de déverrouillage 2 continue d'opérer puisqu'il continu d'être alimenté en air par le conduit 75. En conséquence, l'opération de déverrouillage ne cesse que quand les voitures ont été complètement détachées l'une de l'autre. Dans le cas ou le dispositif d'attelage serait detelé et où les voitures se détacheraient l'une de l'autre pendant que le train est en marche, les freins de secours seraient actionnés de la manière suivante : dans un tel cas, de l'air comprimé n'est pas introduit dans les conduits 63 et 63' du passage de transmission de signal de déverrouillage 6, de sorte que le premier obturateur 45 de la soupape de commutation correspondant à la partie séparée est retenu en position ouverte, tandis que tous les tuyaux de freinage A, A' du train sont en communication, permettant ainsi à l'air comprimé de s'échapper dans l'atmosphère par l'élément de liaison séparé 58. Les freins de secours sont, en général, conçus pour se serrer en cas de baisse de pression dans le circuit de freinage et peuvent ainsi être appliqués de façon sûre. A ce propos, quand on introduit initialement de l'air comprimé provenant de la locomotive dans les tuyauteries de freinage du train qui ne sont pas encore chargées d'air comprimé, cet air gagne invariablement la chambre à membrane par le conduit 36 en déplaçant le premier obturateur 45 à sa position d'ouverture, et ce indifféremment si l'air comprimé est introduit par le côté correspondant au tuyau A ou au tuyau A', grâce à la présence de la double soupape d'arrêt 59. Il ressort clairement de ce qui précède que le dispositif automatique d'attelage et de dételage de l'invention est capable de relier les organes d'attelage et les tuyauteries de freinage lorsque les voitures qui doivent être attelées butent l'une contre l'autre, et qu'il permette aussi de supprimer le blocage des tuyauteries de freinage pour les mettre en communication après confirmation de l'attelage et du blocage. De plus, quand un signal de déblocage est appliqué à une voiture qui doit être dételée, les tuyauteries de freinage des voitures qui la précèdent et qui la suivent sont automatiquement bloquées par la soupape de commutation afin de lever ensuite automatiquement le verrouillage.Ainsi, avec le dispositif de la présente invention, aucune intervention manuelle n'est nécessaire pour atteler ou pour dételer le dispositif d'attelage qui est en position dételée ou en position attelée. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, la soupape d'actionnement insérée dans le passage de transmission des signaux a été représentée comme pouvant être actionnée au moyen d'un dispositif prévu à l'extérieur du train, mais, en variante, toutes les soupapes d'actionnement pourraient être commandées à partir dela voiture située à la tête du train. Il ressort donc clairement de ce qui précède que, conformément à l'invention, l'attelage et le dételage des voitures ferroviaires peuvent être réalisés automatiquement, sans intervention manuelle aux points d'attelage et de dételage, et que l'invention apporte, par conséquent, un dispositif d'attelage et de dételage entièrement automatique qui est extrêmement utile pour la formation de trains. REVENDICATION Installation automatique d'attelage et de dételage pour voitures ferroviaires qui comprend un dispositif d'attelage automatique qui s'accouple et se verrouille lorsque deux voitures buttent l'une contre l'autre; un dispositif de liberation de verrouillage prévu pour chaque verrou dudit dispositif d'atte- lage afin de déplacer un organe de verrouillage à sa position de déverrouillage à la réception d'un signal prédéterminé; un dispositif de confirmation de verrouillage pour confirmer l'état verrouillé et d'état déverrouillé en accord avec le déplacement de l'organe de verrouillage; un dispositif de confirmation d'attelage comportant une tige faisant saillie vers l'extérieur pour s'appliquer contre une partie de la voiture opposée afin de confirmer l'attelage et le dételage des voitures par le déplacement de cette tige saillante; une soupape de commutation à l'extrémité antérieure et à l'extrémité postérieure du tuyau du circuit d'air de freinage de chaque voiture du train et qui comporte un obturateur qui n est déplacé à sa position d'ouverture que quand l'exécution de l'opéra- tion d'attelage et du verrouillage a été confirmée et qui est retenu en position de fermeture quand l'exécution du verrouillage et/ou de l'attelage n'ont pas été confirmés; et, un passage de transmission de signal de déverrouillage conçu pour qu'un signal de déverrouillage soit transmis audit dispositif de déverrouillage seulement quand l'obturateur de la soupape de commutation est en position de fermeture.