Brevet FR2324494A1 — publié le 19770415

T'invention est relative aux attelages automatiques de véhicules ferroviaires dans lesquels les efforts de tamponnement exercés sur la barre d'attelage sont absorbés essentiellement par un amortisseur hydraulique logé dans le boitier de l'attelage. Dans ce type d'attelage, l'amortisseur hydraulique doit avoir une grande course de travail pour pouvoir absorber une énergie importante dans de bonnes conditions de fatigue. En conséquence, ce dispositif occupe une partie importante de l'espace disponible à l'intérieur du boitier et l'on éprouve des difficultés pour le montage des éléments élastiques de rappel de la partie mobile de l'amortisseur. Des ressorts de compression classiques en élastomère ne peuvent être utilisés dans ce cas, car le faible taux de compression du caoutchouc ne leur permet pas d'avoir une cource d'écrasement suffisante. De même, des ressorts métalliques hélicoviaus ayant la course requise seraient trop volumineux pour être logés dans le boitier, en série avec l2amortisseur. En pratique, on a donc été conduit à utiliser des ressorts métalliques de rappel placés en parallèle à l'extérieur du boitier de l'attelage, ce qui a pour inconvénient de compliquer la construction et de laisser ces ressorts non protégés à Itextérieur du boitier. L'invention a pour objectif de permettre, dans ce type d'attelage, le logement à l'intérieur du boitier d1un ressort de rappel de la partie mobile de ltamortisseur ayant les caractéristi- ques d'écrasement et de rappel requises, et d'obtenir ainsi une construction simple et compacte de ltattelage. L'invention est décrite ci-après en référence aux dessins ci-joints dans lesquels - les figures j et 2 sont des vues en éiévation et en plan d'un dispositif d'attelage central automatique de véhicule ferroviaire, partiellement coupées suivant l'axe longitudinal. - les figures 3, 4 et 5 montrent schématiquement en élévation coupe le ressort de rappel au repos, en position pré-comprimée de montage et en position d'écrasement maximum. - la figure 6 est une vue en élévation coupe axiale d'une autre réalisation de ce ressort de rappel. Le dispositif d'attelage illustré sur les figures 1 et 2 comprend d'une manière connue en soi un boitier 10 à section rectangulaire, fixé à la caisse du véhicule ferroviaire, ce boitier étant ouvert vers lavant pour le passage de la barre d'attelage Il terminée par le crochet 12. Cette barre d'attelage est articulée par un axe 13 dans la chappe 14 du cylindre 15 du dispositif amortisseur hydraulique, monté coulissant à l'intérieur du boitier. Ce cylindre coopère avec un piston fixe dont la tige axiale 16 traverse le fond du cylindre pour être fixée à son extrémité arrière au fond 17 du boiter.En position de repos et en position de-traction sur la barre d'attelage 1.1, le cylindre mobile prend appui par les parties épaulées de sa face avant sur des butées rigides 18 solidaires du boitier 10. Entre le fond du cylindre mobile et le fond fixe du boitier est placé un ressort de rappel 19 qui entoure la tige 16 du piston. Dans ce genre d'attelage central ferroviaire, les efforts de choc et de poussée exercés sur la barre d'attelage sont amortis essentiellement par l'amortisseur hydraulique télescopique 15-16 au cours du déplacement du cylindre 15 vers le fond 17 du boitier. Généralement, cet amortisseur est a double effet de sorte qu'il peut assai amortir les efforts brutaux de traction exercés sur la barre d'attelage après que le cylindre 15 ait été déplacé vers le fond du boitier et éloigné des butées rigides de traction 18. Les efforts susceptibles a'être aussi exercés sur la barre d'attelage sont importants. Ils sont en moyenne de l'ordre de 15 à 16 tonnes au cours d'une manoeuvre d'attelage de deux véhicules opérée dans des conditions normales et à faible vitesse, mais lorsque la ma oeuvre est faite à des vitesses plus élevées encore admissibles dans les conditions d'exploitation des chemins de fer, effort dynamique sur la barre d'attelage peut atteindre environ 200 tonnes. L'amortissement de tels efforts par le seul amortisseur hydraulique 15-16 oblige à avoir un dispositif très robuste et à course d'amortissement relativement grande pour que ses organes puissent fonctionner dans des conditions acceptables. Pans 11 attelage en question, cette course de l'amortisseur est de tordre de 38 cm. De ce fait, il n'était pas possible, vu l'encombrement limité du boitier, d'y loger un ressort de rappel du cylindre de type classique en acier ou en caoutchouc ayant les caractdrisiiques requises de compressibilité et de force de rappel. Belon l'invention, le ressort de rappel 19 pour le cylindre mobile 15 de l'amortisseur est un ressort de compression en matériau cellulaire élastique, en ltoccurence du polyurethane cellu- laire présentant une masse spécifique de 0,4 à 0,6 kg/dm3. Ce ressort 19 présente une forme générale extérieure cylindrique ou prismatique allongée avec une section droite sensiblement constante d'une extrémité à l'autre, la surface S cm2 de cette section (comptetenu de l'alésage axial pour la tige du piston 16) et la longueur L cm du ressort à llétat libre étant telles que le rapport dimensionnel S soit compris entre 3 et 4.Avec ce matériau cellulaire et les X proportions indiquées, le ressort 19 peut être comprimé élastiquement d'au moins 80 % de sa longueur initiale L pour atteindre la position d'écrasement maximum illustrée sur la figure 5 lorsque le cylindre 15 de l'amortisseur est à fond de course dans le boitier de l'attelage. En outre, ce ressort est monté dans l'attelage à l'état pré-comprimé axialement d'au moins 15 % de sa longueur initiale X (figure 4) entre ses faces d'appui sur le cylindre 15 et sur le fond du boitier 17 de façon à exercer un effort de rappel minimum de l'ordre de 2 à 3,5 kg/cm2 de sa surface d'appui sur le cylindre 15 lorsque l'attelage est au repos et que le cylindre est appuyé sur ses butées 18. Le ressort de rappel 19 peut avoir une surface latérale extérieure lisse mais il peut aussi présenter avantageusement sur cette surface extérieure des rainures circulaires 20 pour en ordonner le plissage lorsque le ressort est comprimé. Le ressort 19 peut être réalisé en une seule pièce moulée comme illustrée sur les figures 1 à 5 ou en plusieurs éléments empilés 191, 192 ....comme illustré sur la figure 6. Dans ce cas, il est préférable que les éléments présentent des parties correspondantes en saillie et en creux 21, stemboitant les unes dans les autres. Ces parties 21 peuvent présenter des formes rentrantes (par exemple à profil en queue d'aronde) pour assurer la retenue axiale des éléments du ressort en position de pré-assemblage avant lemontage dans l'attelage. Enfin, on peut prévoir sur la surface intérieure du ressort en contact avec la tige 16 du piston des rainures circulaires 22 ou autres évidements favorisant le plissage de cette surface pendant la compression du ressort et pouvant servir aussi de logement pour un lubrifiant favorisant le glissement autour de la tige 16 du piston. REVENI)I CÂTI ONS 1 - Attelage automatique pour véhicule ferroviaire, du type comprenant un amortisseur hydraulique à cylindre et à piston coulissant l'un par rapport à 11 autre et un ressort de rappel traversé par la tige du piston et travaillant en compression entre deux faces d'appui opposées, caractérisé en ce que le ressort de rappel est en matériau cellulaire élastique présentant une masse spécifique de 0,4 à 0,6 kg/dm) et il présente une forme générale cylindrique ou prismatique allongée avec une section droite S cm2 sensiblement constante d'une extrémité à l'autre et une longueur X cm telle que le rapport dimensionnel S soit compris entre 3 et 4 à l'état libre du ressort, et une comXpressibilité axiale entre ses faces d'appui d'au moins 80 % de sa longueur initiale X, ledit ressort étant comprimé axialement au montage entre ses faces d'appui d'au moins 15 ffi de sa longueur initiale L pour exercer un effort de rappel minimum de l'ordre de 2 à 3 kg/cm2 sur l'élément mobile de l'amortisseur. 2 - Attelage selon 1 dans lequel le ressort de rappel est constitué d'un empilage de parties élémentaires présentant sur leurs faces de contact des parties correspondantes en saillie et en creux stemboitant les unes dans les autres pour assurer la retenue axiale des éléments en position de pré-assemblage du ressort. 3 - Attelage selon 1 dans lequel le ressort de rappel présente sur sa surface latérale extérieure des rainures pour ordonner le plissage des surfaces latérales en position comprimée du ressort.