Brevet FR2436864A1 — publié le 19800418

L'invention concerne un dispositif d'accouplement à commande électromagnétique, notamment pour des serrures de portes de wagons de chemin de fer pour voyageurs, ou analogues, dans lesquels une ouverture de la porte doit être rendue impossible pendant la marche, ce dispositif d'accouplement comportant une partie d'arbre reliée à une poignée de porte et une partie d'arbre prévue pour actionner la serrure de la porte, parties d'arbres à chacune desquelles sont associées des surfaces d'accouplement dirigées radialement, surfaces entre lesquelles s'engage une pièce d'accouplement soumise à l'action d'un ressort et susceptible de se dégager de la zone des surfaces d'accouplement sous l'action d'un électro-aimant s'opposant à celle d'un ressort de rappel. De tels dispositifs d'accouplement sont connus (brevet allemand 16 78 079). Dans les types de construction connus, une pièce d'accouplement en forme de verrou est poussée radialement entre des saillies d'accouplement en forme de griffes zone le verrou d'accouplement est alors lui-même guidé dans une rainurer de direction radiale, de l'un des bouts d'arbres èt vientenprise de son côté par des griffes faisant saillie axialement derrière des griffes correspondantes de la seconde partie d'arbre.Si l'accouplement doit être défait et ainsi l'actionnement de la poignée de porte hêtre coupé, le verrou d'accouplement est alors tiré vers l'extérieur radialement, en faisant agir un electro-aimant, assez loin pour que les griffes d'accouplement axiales cessent d'être en prise avec les griffes d'accouplement de l'une des parties d'arbre. Dans ces types de construction, le couple de rotation exercé en vue de l'actionnement de la serrure de porte se trouve par conséquent transmis exclusivement par l'intermédiaire de surfaces radiales de dimensions relativement faibles, et qui sont soumises à une forte sollicitation. La fabrication des pièces utilisées pour le dispositif d'accouplement connu est en outre relativement coûteuse en raison des griffes d'accouplement à prévoir. Il s'y ajoute que le déplacement radial du verrou d'accouplement et les pièces d'entraînement électromagnétiques qu'il nécessite demandent relativement beaucoup de place. On connatt également d'autres types de constructions (DE-PS 12 83 699), dans lesquels il est prévu entre les parties d'arbre à accoupler un segment d'accouplement pivotant, monté excentriquement par rapport à l'axe des arbres, et qui subit également un pivotement transversalement à l'axe des arbres au moyen d'un électro-aimant. Cette forme de construction également est compliquée et conteuse aussi bien dans sa fabrication qu'en particulier dans son montage. La présente invention a pour but, en conséquence, de réaliser de façon sensiblement plus simple un dispositif d'accon plement du type mentionné plus haut et de rechercher une possibilité de réaliser les surfaces d'accouplement radiales, sans dépense supplémentaire, aussi grandes que possible, afin de maintenir les pressions superficielles aussi faibles que possible. L'invention concerne à cet effet un dispositif d'accou-plement caractérisé en ce que la pièce d'accouplement est constituée par une pièce intermédiaire relevable en direction axiale des parties d'arbres maintenue obliquement entre les surfaces d'accouplement par la force d'action du ressort de rappel, la surface d'accouplement de l'une des parties d'arbre consistant en une rainure oblique correspondant à la position de basculement, et celle de l'autre partie d'arbre consistant en une rainure dans laquelle la pièce intermédiaire peut tre entièrement engagée. Grace à cet agencement, la partie de la pièce d'accou- plement à déplacer axialement n'a besoin de parcourir qu'un trajet relativement court pour déjà déclencher le processus d'accouplement ou de désaccouplement. Les surfaces d'accouplement radiales peuvent en outre s'étendre à peu près sur tout le diamètre des deux bouts d'arbres, étant donné que ces deux bouts d'arbres sont pourvus de rainures s 'étendant diamétralement pour la pièce d'accouplement. Le mouvement de bascule axial peut de plus s'accom- plir avec une dépense de force relativement faible, et l'on obtient une forme de réalisation présentant une grande pureté de fonctionnement. Un mode de réalisation avantageux, ne demandant qu'une faible dépense de fabrication et de montage, s'obtient en prévoyant que le ressort de rappel de la pièce intermédiaire est muni d'un bras de manoeuvre pivotant en direction axiale, et pourvu d'une partie constituant l'armature située en avant de l'électro-aimant. On peut également prévoir que le bras de manoeuvre soit agencé sous la forme d'une pièce de tale agissant magnétiquement, pièce de t81e qui est montée à pivotement sur le côté situé à l'opposé de la pièce intermédiaire et se situe par sa zone médiane en avant de l'électro-aimant. Ces dispositions permettent d'utiliser des électro-aimants sans élément d'armature guidé dans une bobine, de sorte que l'encombrement peut eAtre ainsi fortement réduit. D'autre part on peut prévoir - que l'extrémité libre de la pièce de tale soit engagée par une arbre dans une rainure de la pièce intermédiaire - que cette extrémité libre soit agencée sous forme d'arête de t81e découpée en forme d'arc de cercle, qui est engagée dans une rainure ménagée sur une face frontale de la piece inter- médiaire et recouvre au moins un angle correspondant au mouvement d'ouverture de la porte. Ces dispositions rendent superflue la réalisation de guides de coulisses de fabrication coûteuse. En prévoyant que la pièce de tale srt montée, par l'intermédiaire d'un ressort à lame prévu en tant que ressort de rappel, sur l'électrosaimant ou sur une pièce solidaire de celui ci, on peut se passer de prévoir un montage à pivotement, de sorte que cette nouvelle forme d'agencement peut être réalisée sans nécessiter d'entretien dans une large mesure. Enfin l'on peut prévoir - que les dimensions des rainures ne dépassent, trans- versalement à l'axe de l'arbre, que de très peu la dimension extérieure de la pièce intermédiire - qu'au bout d'arbre relié a' la poignée de porte soit associé au moins un interrupteur s'actionnant en fonction du mouve- ment de rotation et qui coupe l'amenée de courant à l'électro aimant - que cet interrupteur s'actionne par l'intermédiaire d'une butée solidaire de la poignée de porte. Ces dispositions permettent de façon avantageuse - et nouvelle par rapport à l'état de la technique - de limiter l'excitation de l'électro aimant à l'intervalle de temps dans lequel, un verrouillage des serrures de portes étant prévu, les poignées de portes sont effectivement actionnées. Il est ainsi superflu de prévoir une excitation permanente des électroaaimants en vue d'assurer le désaccouplement. La pièce d'accouplement se trouve à vrai dire constamment poussée axialement contre le bout d'arbre pourvu de la rainure oblique lorsque I'électro-aimant n'est pas excité. Dans ces conditions, une très faible rotation des deux parties d'arbres l'une par rapport à l'autre suffit déjà pour éviter un accouplement mécanique, parce que la pièce d'accouplement, lors d'une telle rotation relative, est empêchée de pénétrer dans la rainure oblique. I1 n'est par conséquent plus nécessaire que l'électro-aimant continue à être excité pour cette position angu laire des deux pivots d'arbres l'un par rapport à l'autre Un interrupteur s'actionnant de façon appropriée en fonction de l'angle en question peut donc avoir pour fonction d'assurer la cessation de l'amenée de courant à l'électro-aimant. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de I'inilention, dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un dispositif d'accouplement conforme à l'invention en position d'accouplement des deux bouts d'arbres - la figure 2 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 1, mais montrant la position après désaccouplement - la figure 3 est une vue en coupe le long de la ligne III-III de la figure 2, dans la position "fermeture" de la poignée de porte ; - la figure 4 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 3, mais dans la position "ouverture" de la poignée de porte. Sur les figures des dessins, il est prévu un bottier 2 fixé sur la face intérieure d'une porte 1 d'un wagon à voyageurs. Ce bottier 2 est muni d'un manchon de guidage 3 pour une poignée de porte 4, pivotante, qui est placée par une calotte de guidage 5 par-dessus le manchon 3. A l'intérieur de celui-ci est montée une partie d'arbre 6, dont l'extrémité 7 est pourvue d'une rainure 8 s'étendant diamétralement. En face, axialement, du bout d'arbre 7 est monté le bout d'arbre 9 d'un second pivot d'arbre 10, qui est relié solidairement en rotation - d'une manière non représentée particulièrement - aux organes de verrouillage d'une serrure de porte 11. On a prévu à cet effet deux tiges de liaison, qui sont enfoncées dans les alésages 12 du pivot d'arbre 10. Le bout d'arbre 9 de ce pivot 10 comporte, comme on le voit particulièrement sur la figure 2, également une rainure 13 s'étendant diamétralement, dont la largeur correspond à la rainure 8, mais dont la profondeur va en augmentant en forme de coin d'un côté à l'autre, et cela jusqu a une profondeur correspondant à peu près à la profondeur de la rainure 8.Dans ces deux rainures 8 et 13 se trouve tenue, comme on le voit sur la figùre 1, obliquement, une pièce d'accouplement 14, présentant des dimensions extérieures rectangulaires ; cette pièce 14, se situe ainsi pour moitié dans la zone extérieure - que montre la figure 1 - de la rainure 8 et pour l'autre moitié entièrement dans la rainure 13 La pièce d'accouplement 14 est maintenue dans cette position oblique par l'intermédiaire d'une pièce de t8le 15, qui est en prise par un appendice recourbé 16 dans une rainure 17 ménagée sur une face frontale de la pièce d'accouplement 14.La tôle 15 est fixée au boîtier 2 par l'intermédiaire d'un ressort à lame 18, qui est lui-même monté fixe sur une plaque de fixation 19 prévue pour un électro-aimant 20, s'appuyant de son côté de façon fixe contre le bottier 2. Le pivot d'arbre 10 est muni en outre d'un tourillon 21 monté fixe sur lui et qui pénètre à travers la partie d'arbre 6 jusque dans un évidement 22 de ia calotte de support 5 de la poignée de porte 4. Sur la tourillon 21 est engagé un ressort hélicoïdal 23, qui est maintenu par une extrémité dans un disque 6a solidaire en rotation de la partie d'arbre 6 et est engagé par son autre extrémité dans un évidement 24 de la calotte 5. En outre, il est prévu sur le tourillon 21 un autre ressort hélicoïdal 25, qui est fixé par une extrémité au tourillon 21 et fixé par son autre extrémité au disque 6a de la partie d'arbre 6. Ces deux ressorts servent de ressorts de rappel pour la poignée de porte 4. En outre une butée 26 est reliée solidairement avec la calotte 5 de la poignée de porte 4 ; cette butée 26 passe à travers une échancrure 27 en forme d'arc ménagée dans le bottier 2 et coopère avec un interrupteur 28, de préférence un microrupteur. Le dispositif d'accouplement ainsi prévu pour l'action nement de la poignée de porte fonctionne comme suit La pièce d'accouplement 14, qui comporte un évidement central 14a de forme allongée, de manière à être maintenue sur le tourillon 21 en pouvant basculer, est, dans la position d'accouple- ment des deux parties d'arbres 6 et 10 représentée sur la figure 1, maintenue grâce au fait que l'appendice 16 de la tôle 15 exerce sur la rainure 17 une force de maintien appropriée, dfle au ressort à lame 18 Dans cette position, lorsqu'on manoeuvre la poignée de porte 4, on actionne la partie d'arbre 10 et par suite aussi la serrure 11 de la porte.Les portes, qui, dans l'exemple de réalisa-- tion représenté, sont prévues sur un wagon à voyageurs, peuvent alors s'ouvrir, Lors de l'opération d'ouverture, la poignée 4 tourne avec sa calotte 5 d'abord sur le manchon de guidage 3 jusqu'à une butée, non représentée. Le ressort hélicoïdal 23 se trouve alors tendu et, à partir de cette position, permet d'agir en vue d'une position de rappel. Si cependant l'on continue à faire tourner la poignée de porte jusqu'à sa position "ouverture ' (voir figure 4), la partie d'arbre 6 se trouve entratnée en rotation et, par l'intermédiaire de la pièce d'accouplement 14,également lapartie d'arbre 10, et la serrure est ouverte. Afin de veiller pour ce mouvement d'ouverture à ce que l'appendice 16 de la tale 15 ne cesse pas de se trouver engagé dans la rainure 17 de la pièce d'accouplement 14, l'appendice 16 - comme on peut le voir d'après les figures 3 et 4 - est agencé en forme d'arc et adapté à l'angle de rotation 900 dans le cas présent - que la poignée de porte parcourt pour effectuer le mouvement d'ouverture. A partir d'une vitesse de marche déterminée, on met à disposition - par l'intermédiaire de générateurs et d'amenées de courant, non représentés - de la tension pour l'actionnement de l'électro-aimant 20. Dans la position "fermeture" de la poignée de porte (figure 3), la bobine d'électro-aimant reste cependant jusqu'à nouvel avis sans tension. Si l'on actionne la poignée de porte 4 dans le sens "ouverture", cette poignée tourne d'abord uniquement avec sa calotte 5 et tend le ressort 23, étant donné que les pièces 10, 14 et 6 se trouvent d'abord immobilisées par le ressort, plus fort, non représenté, qui est monté dans la serrure de la porte. Après un court mouvement de pivotement de la poignée de porte 4, le microrupteur 28 est alors actionné par la butée 26, et par son intermédiaire la bobine de 1'électro-aimant 20 reçoit la tension qui est à disposition. Sous l'action du noyau de fer doux de la bobine de l'électro-aimant 20, la tale 15 - qui doit posséder des propriétés magnétiques - est attirée et par suite cette tale 15 subit un pivotement, contre l'action du ressort à lame 18, pour se placer dans la position représentée sur la figure 2. Ce mouvement de pivotement a pour effet d'entratner la pièce d'accouplement 14, qui est ainsi relevée et engagée entièrement dans la rainure 8.La liaison en rotation -liaison par conformation- avec la partie d'arbre 10 est de ce fait supprimée ; par suite lors d'une continua tion de mouvement de la poignée de porte 4 au-delà de la butée non représentée, seule la partie d'arbre 6 se trouve entratnée, par contre la partie darbre 10 reste immobilisée sous l'action du ressort plus fort monté dans la serrure de la porte. Lors de ce mouvement, le ressort 25 se tend également. Encore avant que la position extrême, représentée sur la figure 4, de la poignée de porte n'atteigne la position "ouverture", une fois dépassé un angle de rotation déterminé de la poignée de porte 4, l'électro-aimant 20 est de nouveau mis hors circuit par l'intermédiaire du microrupteur 28. La pièce d'accou- plement 14 est alors sollicitée par le ressort à lame 18 et par la tale 15 avec une force agissant en direction de la partie d'arbre 10 et qui tend à refaire basculer la pièce d'accouplement dans la position représentée sur la figure 1. Etant donné cependant que les parties d'arbres 6 et 10 ont tourné l'une par r-apport à l'autre et que les rainures 8 et 13 sont d'égale dimension en section trans- versale, la pièce d'accouplement 14, dans cette position, ne peut plus se trouver rappelée dans la rainure 13, de sorte que, malgré l'état de mise hors circuit de la bobine de l'électro-aimant 20, un accouplement n'est pas possible. La poignée de porte 4 peut par conséquent être déplacée -et maintenue- jusque dans sa position d'ouverture (figure 4) sans que la porte puisse s'ouvrir, Ce n'est-que lorsque la poignée de porte, de nouveau sous l'action des ressorts 23 et 25, se trouve ramenée dans sa position de départ,que la pièce d'accouplement 14 est amenée automatiquement - et indépendamment du fait que de la tension se trouve ou non appliquée au dispositif d'accouplement par le ressort à lame 18 et par l'intermédiaire de la tale 15, dans la position représentée sur la figure 1, où les deux parties d'arbres 6 et 10 sont accouplées solidairement en rotation l'une avec l'autre. Le nouveau dispositif d'accouplement permet par conséquent de façonrelativement simple un actionnement de la poignée de porte présentant toute sécurité de fonctionnement avec la possibilité d'un verrouillage de la serrure de la porte. REVEND ICAT I O N S 10) Dispositif d'accouplement à commande électromagné.. tique, notamment pour des serrures de portes de wagons de chemin de fer pour voyageurs, ou analogues, dans lesquels une ouverture de la porte doit être rendue impossible pendant la marche, ce dispositif d'accouplement comportant une partie d'arbre reliée à une poignée de porte et une partie d'arbre prévue pour actionner la serrure de la porte, parties d'arbres à chacune desquelles sont associées des surfaces d'accouplement dirigées radialement, surfaces entre lesquelles s'engage une pièce d'accouplement soumise à l'action d'un ressort et susceptible de se dégager de la zone des surfaces d'accouplement sous l'action d'un électro-aimant s'oppo sant à celle d'un ressort de rappel, dispositif d'accouplement caractérisé en ce que la pièce d'accouplement (14) est constituée par une pièce intermédiaire (14) relevable en direction axiale des parties d'arbres (6, 10) maintenue obliquement entre les surfaces d'accouplement (8, 13) par la force d'action du ressort de rappel (18), la surface d'accouplement de l'une des parties d'arbre (10) consistant en une rainure oblique (13) correspondant à la position de basculement, et celle de l'autre partie d'arbre (6) consistant en une rainure (8) dans laquelle la pièce intermédiaire (14) peut autre entièrement engagée. 20) Dispositif d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort de rappel (18) est muni d'un bras de manoeuvre (15), pivotant en direction axiale, pour la pièce intermédiaire (14), et qui est pourvu d'une partie constituant l'armature, située en avant de l'électro-aimant (20). 30) Dispositif d'accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bras de manoeuvre est agencé sous la forme d'une pièce de tôle (15) agissant magnétiquement, pièce de tale qui est montée sur le côté situé à l'opposé de la pièce intermédiaire (14) et se situe par sa zone médiane en avant de l'électroaimant (20). 40) Dispositif d'accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité libre de la pièce de tale (15) est engagée par une arête (16) dans une rainure (17) de la pièce intermédiaire (14). 50) Dispositif d'accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'extrémité libre est agencée sous forme d'arête de tale (16) découpée en forme d'arc de cercle, qui est engagée dans une rainure (17) ménagée sur une face frontale de la pièce intermédiaire (14) et recouvre au moins un angle & correspondant au mouvement d'ouverture de la porte. 60) Dispositif d'accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5e caractérisé en ce que la pièce de tôle (15) est montée, par l'intermédiaire d'un ressort à lame (18j prévu en tant que ressort de rappel, sur l'électro aimant (20) ou sur une pièce (19) solidaire de celui-ci. 70) Dispositif d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dimensions des rainures (13, 8) ne dépassent, transversalement à l'axe de l'arbre, que de tres peu la dimension extérieure de la pièce intermédiaire (14). 80) Dispositif d'accouplement selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au bout d'arbre (6), relié a' la poignée de porte (4), est associé au moins un interrupteur (28j actionné en fonction du mouvement de rotation, et qui coupe l'amenée de courant à l'électro-aimant (20). 90) Dispositif d'accouplement selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'interrupteur (28) est actionné par l'intermédiaire d'une butée (26) solidaire de la poignée de porte (4). 100) Dispositif d'accouplement selon l'une ou l'autre des revendicationis 8 ou 9, caractérisé en ce qu' il est prévu un autre interrupteur commandé en fonction du mouvement de rotation, qui ne transmet à ltélectro aimant (20) l'amenée de courant fonc- tion de la vitesse de déplacement du véhicule que lorsque la poignée de porte (4) a tourné, à partir de sa position de départ, d'un certain angle, qui est encore inférieur à l'angle de rotation nécessaire pour l'actionnement de la serrure (11) de la porte. 110) Dispositif d'accouplement selon la revendication 9, caractérisé en ce que, l'interrupteur (28) est agencé sous la forme d'un commutateur bistable, qui s'actionne par deux butées associées à la poignée de la porte.