Brevet FR2218230A1 — publié le 19740913

L'invention concerne un appareil de choc et de traction à ressort pour véhicules ferroviaires équipés d'attelages à tampon central qui comporte une barre d'attelage portant à son extrémité antérieure une tête d'attelage et articulée près de son extrémité située vers le véhicule à un tourillon qui s'engage dans des évidements de la barre d'attelage et dans des évidements que présente, à ses extrémités qui s'appliquent comme des ailes par dessus cette extrémité de la barre d'attelage,.-un étrier guidé de manière à pouvoir coulisser longitudinalement par rapport au châssis du véhicule et soutenu élastiquement, la barre d'attelage présentant à sa face frontale tournée vers le véhicule une surface de choc en face de laquelle se trouve une surface complémentaire d'une plaque de compression qui bute en sa région marginale contre le châssis du véhicule du coté de la surface complémentaire par des butées de traction et qui s'applique en sa région centrale, du côté opposé a la surface complémentaire, contre une cartouche de ressort. Dans ce genre d'appareils de choc et de traction à ressort destinés à des véhicules ferroviaires équipées d'un attelage à tampon central, les forces de choc appliquées à la barre d'atteliage sont transmises par la surface de choc ou surface terminale de celle-ci à la surface complémentaire de la plaque de compression et de celle-ci au poussoir de la cartouche de ressort soutenue par le châssis du véhicule. En l'absence d'effort, les parties marginales verticales forméés latéralement sur la plaque de compression qui peut coulisser longitudinalement s'appliquent, sous la précharge de la cartouche de ressort, contre les butées de traction dirigées verticalement et formées par les saillies des surfaces limites du logement du véhicule.Les surfaces de choc de la barre d'attelage sont ici placées en face de la surface complémentaire, directement ou, s'il existe une course préalable à la compression du ressort, avec un petit espacement. Dans le mode d'exécution où l'étrier de traction est un étrier allongé, celui-ci, vu par le côté des extrémités en forme d'ailes situées vers le tourillon, s'engage par dessus les bords supérieur et inférieur de la plaque de compression et autour de l'extrémité postérieure de la cartouche de ressort.Si l'étrier long est remplacé par un étrier court, toutes les parties qui se trouvent dans la région située devant les extrémités antérieures de la cartouche de ressort correspondent pratiquement au mode d'exécution qui utilise un étrier long; seulement dans la région postérieure, l'étrier court n'entoure pas la cartouche de ressort mais il est accroché à l'extrémité antérieure du boîtier decelui-ci A sa partie proche du tourillon et éventuellement en outre à son autre extrémité, l'étrier de traction est guidé de manière à pouvoir coulisser longitudinalement dans le logement prévu pour l'appareil de choc et de traction, entre les parois du logement destiné au montage. Dans la mesure où le rappel central de deux attelages à tampon central qu'il s'agit de relier fonctionne sans perturba- tion et où un processus d'attelage s'effectue sur un tronçon rectiligne de la voie ferrée, la force de choc est transmise de fanon centrée de l'extrémité de la barre d'attelage à la surface complémentaire de la plaque de compression, c'est-à-dire sans composante dirigée latéralement et sans qu'un couple de rotation soit engendré. Mais si l'attelage à tampon central est dévié hors de sa position moyenne ou si le processus d'attelage s'effectue sur un trongon non rectiligne de la voie, la surface de choc d la barre d'attelage bute excentriquement sur la surface complémentaire de la plaque de compression pour transmettre la force de choc.Par suite, étant donné que, d'autre part, la plaque de compression est encore soutenue de façon centrée par la cartouche de ressort, un couple de rotation autour d'un axe vertical lui est appliqué. Si le -choc a lieu- de fanon fcrtement excentrée, la plaque de compression peut-dévier de telle sorte que le poussoir glisse de côté sur la plaque de compression ou dévie relativement au carter de ressort. Il peut en résulter des coinçages permanents de la plaque de compression et du poussoir ainsi que des dégâts au logement ou aux autres parties de la cartouche de ressort. L'invention a pour but d'éliminer par des moyens simples avec une mise en oeuvre réduite les inconvénients ci-dessus de l'appareil connu de choc et de traction en donnaat une structure spéci à l'étrier de traction et à la plaque de corpressirn, tout en se cchlformant à fonde généralement une et en tenantocote des ordittns d'installation.Le problème que l'invention vise à résoudre consiste donc à fournir un appareil de choc et de traction du genre défini plus haut qui, dans le cas cù la barre d'attelage est déviée lors du choc ou dans le cas où l'on effectue l'attelage sur un tronocon de voie non rectiligne, transmet aux surfaces limites latérales du logement du véhicule le couple de rctation causé par les forces de choc appliquées excentriquenent, ou la composante latérale de force, en excluant les perturoations de fonctionnement. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait qu'au moins une partie de la plaque de compression est guidée dans l'étrier de traction, dans la direction longitudinale de celui-ci, de manière à pouvoir coulisser sans pouvoir basculer. On décrit ci-après un exemple de réalisation en association avec un attelage à étrier long. A peu près à la- hauteur de la surface complémentaire placée en face de la surface de choc de l'extrémité de la barre d'attelage, les extrémités en forme d'ailes de l'étrier de traction sont reliées entre elles par deux entretoises robustes dirigées verticalement. Selon l'invention, dans ce plan perpendiculaire à la direction longitudinale, un évidement est prévu de façon centrée entre les ailes de l'étrier et les entretoises. La plaque de compression présente, du côté de la barre d'attelage, une partie cylindrique ou prismatique portant du côté frontal la surface complémentaire, et elle est guidée par cette partie de manière à pouvoir coulisser dans l'évidement de forme équivalente de l'étrier de traction.L'étrier de traction est guidé de façon usuelle dans la région de ses extrémités situées vers les ailes, dans les sens de traction et de choc, par les surfaces limites du logement destiné au montage. On décrira en détail l'invention à propos d'un exemple de réalisation représenté schématiquement au dessin annexé. La figure 1 est une vue en plan d'une articulation d'Gtte- lage avec étrier et cartouche de ressort dans le logement du véhicule; la figure 2 est une vue en élévation latérale correspondant à la figure 1. Une barre d'attelage 1, portant à son extrémité antérieure une tête d'attelage à tampon central non représentée, est articulée par une articulation 2 à un tourillon vertical 3, près de son extrémité située vers le véhicule et formant la surface de choc 1'. Les extrémités du tourillon vertical 3 sont montées dans des ailes 4 de la partie antérieure de l'étrier de tractionS. L'extrémité postérieure de l'étrier long 5, qui entoure la cartouche de ressort 6, est guidée dans l'extrémité rétrécie du logement 7. Les ailes 4 de l'étrier de traction 5 sont reliées latéralement entre elles par des entretoises robustes placées verticalement. Dans la région de ces entretoises, l'étrier 5 est muni entre ses branches d'un évidement centré 10 constituant un guide et dans lequel est montée de manière à pouvoir coulisser la partie 12 de la plaque de compression 13, qui porte du coté de l'attelage la surface complémentaire l1 placée en face de la surface de choc.Cette partie 12 constitue un élément séparé seulement appliqué contre le reste de la plaque de compression 13, sous la forme d'une pièce de pression libre et présente des surfaces limites cylindriques ou prismatiques correspondant à la forme de l'évidement 10 et servant à la guider de façon coulissante. A sa périphérie, la partie prismatique ou cylindrique 12 est munie de rainures longitudinales 16, fermées aux deux cotés frontaux et dans lesquelles s'engagent des doigts de guidage 15 maintenus dans l'étrier de traction 5. Contre la plaque de compres- sion 13,du cAoté opposé à la surface canémenta 1L, s'applique, de fanon connue et non représentée en détail, par exemple dans un évidement en calotte sphérique, le poussoir 14 de la cartouche à ressort 6.Par le poussoir à ressort 14, la plaque de compression 12,13 est poussée contre la butée de traction 8 du chassies du véhicule, quand l'appareil de choc et de traction est au repos. En cas d'effcrt de choc sur un attelage dévié, les parties de l'appareil de choc et de traction selon l'invention exécutent les mouvements suivants. Si la déviation est inférieure à une valeur déterminée de sorte que la surface de choc 1' et la surface complémentaire 11 sont encore placées face à face avec espacement, la barre d'attelage 1 repoussée par les forces de choc commence par exécuter une course préparatoire en entraSnant le tourillon vertical 3. I1 s'agit d'un mouvement dirigé longitudinalement et servant à franchir l'espacement entre la surface de choc 1' et la surface complémentaire 11; l'espacement est prévu pour éviter les points d'usure sur les surfaces de butée 1' et 11 et pour permettre de dévier manuellement l'attelage à tampon central quand il est libre et ne subit pas d'effort. Seulement après cette course préparatoire, telle qu'elle est décrite par exemple dans la demande de brevet allemand publiée sous le nO 2 035 160, la surface de choc 1' entre en contact avec la surface complémentaire 11 et par suite, la transmission de force à ld plaque de compressIon 12 et 13 et aux éléments 14 et 6 qui suivent est effectuée; la surface de choc 1' s'applique contre la surface complémentaire L1 par un point excentrique.Si l'attelage à tampon central est fortement dévié, cette course préparatoire n'a pas lieu car, par suite de son obliquité, la surface de choc 1' est déjà appliquée en un point excentré contre la surface complémentaire 11, Gv ntuellement un peu enfoncée de ce fait. La force de choc S qui agit excentriquement et obliquement sur la plaque de ce-mpression 12 et 13 se décompose en dx directions d'action: une composante longitudinale P, qui corres pond à la majeure partie de l'effort de choc, est transmise de façon excentrée par ie poussoir L4 de la cartouche de ressort 6, appliquée contre la plaque ae compression 13, la cartouche exerçant sur la plaque de compression 12,12 la force indiquée par la flèche P. La plaque de compressIon 12,13 peut etre repoussée avec écartement des butées de traction et rétraction de la cartouche de ressort 6, soutenue de façon usuelle par son extrémité posté rieure contre le châssis du véhicule, sur le côté de l'étrier de traction 5. Les deux forces P, P jouent pour la plaque de compression 12,13 le rôle d'un couple de rotation qui est transmis à l'étrier de traction 5 par le guidage de la partie 12 de la plaque de compression et transmis pa-r l'étrier, en particulier par son guidage dans la région des ailes 4, sous la forme d'un couple de forces A, aux parois latérales 8' solidaires du châssis du véhicule et qui délimitent le logement. Le guidage de l'extré mité postérieure de l'étrier de traction 5 dans la partie termi nale 7 du logement peut aussi servir à transmettre le couple de rotation. La composante latérale R de la force de choc S est également transmise au châssis du véhicule par la partie 12 de la plaque de compression, le guidage de celle-ci dans l'étrier 5, l'étrier 5 et son guidage contre les parois limites 8'. Par suite, même en cas de forces de choc qui se produisent excentriquement et éven tuellement obliquement, le guidage obligatoire de la plaque de compression 12,13 dans l'évidement 1 de l'étrier 5 et le guidage de l'étrier 5 par ses extrémités larges en forme d'ailes 4 contre les surfaces latérales 8' qui limitent le longement du véhicule ne permettent aucun coulissement latéral, aucun coincement ni aucune rotation de la plaque de compression 12,13 autour d'un axe vertical, de sorte que dans le plan horizontal il ne peut pas se produire de glissement du poussoir 14 relativement à la plaque 12,13 ni de déviation du poussoir 14 relativement au carter de la cartouche de ressort. Le guidage de la partie 12 par les doigts de guidage 15 qui s'engament dans les rainures longitudinales 16 n'empêche pas seulement une rotation indésirable de cette partie autour de l'axe longitudinal du dispositif de choc et de traction, en particulier quand la surface complémentaire 11 a une forme profilée, mais il empêche en même temps que la partie 12 ne puisse glisser hors de son guidage, en particulier pendant l'application d'efforts de traction à l'attelage, donc quand la distance entre la surface de choc 1' et la plaque de compression 13 augmente par suite d'un déploiement amorti élastiquement de la barre d'attelage 1: du fait que les doigts de guidage 15 s'appliquent contre l'extrémité des rainures longitudinales 16, la partie 12 est entraînée avec l'étrier pendant que la partie 13 de la plaque de compression, retenue par les butées de traction, s'écarte. Relatfflvement à une structure d'une seule pièce, aussi possible en principe, l'exemple de réalisation déjà mentionné dans lequel la partie 12 qui porte la surface complémentaire 11 de la plaque de compression 13 constitue une pièce de compression libre présente les avantages particuliers suivants: d'une part, on peut de façon économique choisir pour l'élément de compression libre un matériau de plus haute qualité ou bien un traitement spécial de la surface est possible, ce qui permet de retarder les oh-nomènes d'usure; d'autre part, une fois que des dommages se sont produits à la surface cGmplémentaire, il est possible de changer '~liement de compression de façon rapide et peu compliquée. De plus, l'exécution en deux pièces de la plaque de compression 12,13 simplifie le montage de celle-ci, en particulier quand on utilise comme étrier de traction un étrier court qui, par sa forme ramassée, limite l'espace de montage. R E V E N D I C A T I O N-S 1) Appareil de choc et de traction à ressort pour véhicules ferroviaires équipés d'attelages à tampon central, qui comporte une barre d'attelage portant à son extrémité antérieure une tête d'attelage et articulée pres de; son extrémité située vers le véhicule à un tourillon qui s'engage dans des évidements de la barre d'attelage et dans des évidements que présente, à ses extrémités qui s'appliquent comme des ailes par dessus cette extrémité de la barre d'attelage, un étrier guidé de manière à pouvoir coulisser longitudinalement par rapport au châssis du véhicule et soutenu élastiquement, la barre d'attelage présentant à sa face frontale tournée vers le véhicule une surface de choc en face de laquelle se trouve une surface complémentaire d'une plaque de compression qui bute en sa région marginale contre le châssis du véhicule du côté de la surface complémentaire par des butées de traction et qui s'applique en sa région centrale, du coté opposé à la surface complémentaire, contre une cartouche de ressort, caractérisé par le fait qu'au moins une partie (12) de la plaque de compression (13) est guidée dans ltétrier de traction (5) dans la direction longitudinale de celui-ci, de manière à pouvoir coulisser sans pouvoir basculer. 2) Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la plaque de compression (13) présente, du côté de la barre d'attelage, une partie cylindrique ou prismatique (12) portant du côté frontal la surface complémentaire (11) et qui est guidée de manière à pouvoir coulisser dans un évidement correspondant (10) prévu en direction longitudinale dans l'étrier de traction (5). 3) Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la plaque de compression (13) est en deux éléments, que l'un des éléments comprend la partie cylindrique ou prismatique (12) et s'applique, par le côté opposé à la surface complémentaire (il), contre l'autre élément qui porte les butées de traction et qui s'applique d'autre part contre la cartouche de ressort. 4) Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la partie prismatique ou cylindrique (12) présente à sa périphérie une ou plusieurs rainures longitudinales (16) distribuées uniformément, fermées aux deux côtés frontaux et dans lesquels s'engagent des doigts de guidage (15) maintenus dans l'étrier de traction (5).