Brevet FR2575987A1 — publié le 19860718

La présente invention concerne des perfectionnements apportés au bras d'un élément d'attelage et à des parties as- sociées dans un système de raccordement sans jeu de véhicules ferroviaires et concerne de façon plus spécifique un élément d'attelage perfectionné comportant des surfaces latérales incurvées, et des pièces coulées latérales perfectionnées d'un longeron comportant des moyens formant entretoises ser- vant au positionnement d'un attelage ou d'une barre de traction. Les vehicules ferroviaires sont attelés les uns aux autres par des éléments d'accouplement désignés sous le terme d'attelages ou de barres de traction. Les attelages sont des unités indépendantes qui sont situées sur chaque véhicu- le et qui sont reliées entre elles, entre des véhicules voi- sins de manière à établir une liaison. Les barres de trac- tion sont des unités réalisées d'un seul tenant et s'étendant entre deux véhicules voisins de manière à établir une liai- son. Dans les deux cas, un bras d'extrémité de l'attela- ge ou de la barre de traction s'étend à l'intérieur du longe- ron central d'un véhicule ferroviaire, o il se trouve fixé de manière à transmettre les forces longitudinales au véhicule. L'invention concerne un perfectionnement à la réa- lisation du longeron central, permettant de recevoir princi- palement des barres de traction, mais également peut être appliquée à des attelages, dans un système sans jeu. Sous l'expression "sans jeu" il faut comprendre que la barre de traction (ou l'attelage) est logée à l'intérieur du longeron central de manière à réduire le jeu ou les déplace- nments longitudinaux au minimum. Cependant, étant donné que les véhicules ferroviaires successifs d'une rame doivent compenser les déplacements relatifs lors du passage des courbes et des pentes, il faut prévoir des dispositions pour que chaque véhicule puisse effectuer des mouvements de tangage, de lacet et de roulis par rapport à l'élé- ment d'attelage. En outre,il faut prévoir des dispositions permettant de déposer les organes de traction pour ré- parer et remplacer certains éléments et, en liaison avec les systèmes à barre de traction, pour dételer les véhicules raccordés. Dans un système sans jeu, l'élément d'attelage est maintenu de manière à supprimer ou' à réduire au minimum le mouvement longitudinal par rapport à la caisse du véhicule. Ceci peut être réalisé en prévoyant un coin conique entre une paroi arrière d'une pièce coulée en forme de poche (fixée dans le longeron central) et un bloc suiveur qui est en appui contre la grosse extrémité de l'élément d'at- telage. Le coin tend à écarter le bloc suiveur de la paroi d'extrémité de la pièce coulée en forme de poche et àle main- tenir fermement contre la grosse extrémité du bras de 1 l'élément d'attelage. Lors de la marche en pousse, les forces longitudinales provoquent une compression de l'élément d'at- telage contre le bloc suiveur, le coin et la paroi d'ex- trémité de la pièce coulée en forme de poche. Lorsde la marcheen traction, les forces longi- tudinales tendant à séparer la barre de traction de la piè- ce coulée en forme de poche sont contrées par une cale d'ac- couplement, qui est une barre métallique s'étendant la- téralement par rapport au longeron central du véhicule, à travers des fentes ménagées dans les parois latérales du lon- geron central et à travers une fente ménagée dans le bras de l'élément d'attelage. Dans un système à barre de traction sans jeu, la barre de traction est maintenue fermement entre le bloc de support de la cale et/ou la cale d'accouplement et le bloc suiveur, par suite de l'actionnement du coin qui sé- pare la pièce coulée en forme de poche et le bloc suiveur et repousse ce dernier contre la barre de traction de manière à repousser cette barre de traction contre le bloc de support de la cale et/ou la cale d'accouplement. Cependant les faces appariées du bloc suiveur et de la barre de traction sont de préférence courbes..afin de permettre un léger pivotement de la barre de traction à la fois verticalement et latérale- ment et afin de permettre au véhicule d'avoir un mouvement de roulis par rapport à la barre de traction, cette dernière pivotant, au niveau de la cale d'accouplement, sur un bloc incurvé de support de la cale, interposée entre ces éléments. Des exemples de systèmes d'attelage sans jeu sont indiqués dans le brevet US N 4 456 133 et dans une demandede brevet US copendante déposée sous le numéro provisoire SN 561 873 en date du 15 Octobre 1983. C'est pourquoi un but principal de la présente in- vention consiste à fournir un système d'attelage sans jeu, dans lequel tout déplacement latéral de l'élément d'atte- lage est prévenu à l'intérieur du longeron central d'un vé- hicule ferroviaire. Conformément à la présente invention, l'extrémité d'un élément d'attelage comme par exemple une barre de trac- tion (ou un attelage) est retenue contre tout déplacement la- téral excessif à l'intérieur de la pièce coulée en forme de poche, mais peut, dans certaines limites, effectuer une torsion et une rota- tionà l'intérieur de cette pièce, et selon une forme de réa- lisation préférée, il est prévu un accès dans la pièce coulée en forme de poche afin de permettre le retrait du coin de la zone située entre le bloc suiveur et la paroi d'extrémité de la pièce coulée en forme de poche afin de faciliter le montage et le démontage du système d'accouplement à bar- re de tractionsans jeu. Un autre but de la présente invention consiste à li- miter le.mouvement -latéral du système d'attelage à barre de traction sans jeu, en disposant des moyens d'entretoisement à l'intérieur du longeron central d'un véhicule ferroviaire, des deux côtés de la barre de traction. Un autre but de la présente invention consiste à limiter le déplacement latéral d'un système d'attelage à bar- re de traction sans jeu, ce qui est résolu par la mise en place de pattes de guidage comportant des surfaces profilées à l'intérieur du longeron central d'un véhicule ferroviaire et de part et d'autre de la barre de traction et grâce à une conformation correspondante de la surface de la barre de traction afin de faciliter le mouvement angulaire et de roulis de ladite barre de traction. Selon une autre caractéristique de la présente in- vention, il est prévu dans un système d'attelage sans jeu, des moyens permettant de retirer une pièce réglable pour introduire un certain jeu pour le démontage du système. D'une manière générale, laprésente invention consis- te à mettre en oeuvre des moyens en forme d'entretoise pro- fiées à l'intérieur du longeron central de part et d'autre de l'élément d'attelage et à la fois au-dessus et au-dessous des fentes de la cale d'accouplement de manière à empêcher un mouvement latéral de la barre d'attelage sur la cale d'accouplement, et selon une forme préférée de l'invention, il est également prévu, dans la pièce coulée en forme de poche, des moyens d'accès (ou orifices) au moyen desquels le coin peut être amené en contact avec le bloc suiveur et être dégagé de ce dernier. D'autres caractéristiques et avantages de la:présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'une forme de réa- lisation préférée de l'invention, dont certaines parties ont été représentées en vue arrachée pour la clarté du dessin; la figure 2 est une vue en élévation latérale de l'appareil de la figure 1, en coupe partielle prise suivant la ligne II-II sur la figure 1; et la figure 3 est une vue de bout en coupe de l'appa- reil, prise suivant la ligne III-III sur la figure 1. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Comme on peut le voir sur les figures, une extrémité d'un élément d'attelage comme par exemple une barre de trac- tion (partiellement représentée), désignée d'une manière générale par la référence 10, s'étend à l'intérieur d'une extrémité ouverte 12 d'un longeron central, désigné d'une manière générale par la référence 14 etquiest fixé longi- tudinalement au-dessous d'un véhicule ferroviaire,(non re- présenté). Le longeron central, désigne d'une manière généra- le par 14, est de constitution classique et comporte un élément en forme de profilé en U renversé 16 possédant une paroi supérieure 18, des parois latérales 20, et 22 et des ailes 24, 26 rabattues vers l'extérieur, au niveau de la partie inférieure ouverte. L'extrémité ouverte 12 peut être renforcée par une bride de rosette de choc' 28. Une grosse extrémité convexe 30 de la barre de traction, désignée d'une manière générale par la réfé- rence 10, vient contre une surface concave appariée 34 d'un bloc suiveur 36 qui est maintenu à l'intérieur d'une pièce coulée en forme de poche 40. Un coin rétréci vertica- lement 56 est situé entre le bloc suiveur 36 et la paroi arrière 42 de la pièce coulée en forme de poche 40 de manière à supprimer l'espace formant jeu entrelapièce coulée latérale du longeron, la cale d'accouplement, le bloc de support de la cale, la barre de traction, le bloc suiveur et la pièce cou- lée en forme de poche. Habituellement la paroi arrière 42 de la pièce coulée en forme de poche et la face arrière du bloc suiveur sont inclinées, comme cela est visible sur la figure 2, de manière à coopérer avec le profil rétréci du coin 56. La pièce coulée en forme de poche 40 est montée transversalement à l'intérieur de l'élément en forme de pro- filé en U 16 du longeron central, sur un profilé en U de sup- port 44 qui est fixé aux ailes laterales du longeron 24, 26 par des rivets ou analogues. De même la pièce coulée en forme de po- chevienten butée contre un organe d'arrêt, désigné d'une manière générale par la référence 60 et qui est fixé à l'intérieur du longeron central désigné d'une manière géné- rale par la référence 14, et peut être légèrement écarté de ce dernier par une cale 62 qui agit de manière -à compenser légèrement le jeu et à maintenir écartées de façon régla- ble, la pièce coulée en forme de poche 40 et la butée 60. Il est également possible de monter la pièce coulée en forme de poche de façon mobile contre un organe d'arrêt soute- nu de façon amortie. De préférence, la paroi arrière 42 de la pièce cou- lée en forme de poche, les deux faces du coin 56 et la face arrière du bloc suiveur 36 sont de type angulaire. en chevron (comme cela est visible sur la figure 1), ce qui facilite l'alignement de ces éléments à l'intérieur de la cavité formée par la paroi arrière 42 et la paroi su- périeure 46, la paroi inférieure 48 et les parois latérales et 52 de la pièce coulée en forme de poche 40. Conformément à la présente invention le coin 56 peut être muni de pattes demanutention 66, 68, situées sur des faces opposées, et des orifices d'accès 70, 72 correspon- dants peuvent être prévus dans la paroi supérieure 46 de la pièce coulée en forme de poche 40. Des ouvertures supplémen- taires correspondantes 74, 76 sont ménagées dans la paroi supérieure 18 du longeron et un panneau pouvant être ouvert ou analo- gue (non représenté) peut être ménagé dans le plancher du véhicule ferroviaire afin de faciliter le retrait vertical du coin 56 à partir de l'espace situé entre le bloc suiveur 36 et la paroi arrière 42 de la pièce coulée en forme de po- che,ce qui laisse dece fait un jeu suffisant pour permettre le démontage de la barre de traction 10 et d'autres organes du mécanisme d'attelage. La barre de traction 10 est maintenue à l'intérieur du longeron central 10 au moyen d'une cale d'accouplement , comportant des bords arrondis 82, 84 et qui s'étend ho- rizontalement à travers une fente 90 mén agée dans la barre de traction et à travers des fentes 94, 96, ménagées dans les pièces coulées latérales 98, 100 du longeron,qui sont soudées dans des ouvertures ménagées dans les côtés respec- tifs 20, 22 du longeron central. La fente 90 prévue pour la barre d'attelage est cintrée en direction de la grosse extrémité convexe 30 et reçoit à l'intérieur un bloc 102 de support de coin, qui possède un profil courbe corres- pondant et qui comporte une face rectiligne concave 104 apte à recevoir un bord convexe 82 de la cale d'accouplement 80. Comme cela est également visible sur la figure 2, la fente ménagée dans la barre de traction 10 s'évase verti- calement à l'extrémité 30 de la barre de traction (bien qu'il soit possible que les fentes 94, 96 ménagées dans les piè- ces coulées latérales 98, 100 du longeron s'évasent de fa- çon similaire). L'agencement décrit précédemment de la cale d'accouplement, du bloc de support de cale et des fentes permet un mouvement angulaire vertical et horizontal de la barre de traction à l'intérieur du longeron central 14, à partir du bloc suiveur concave 36. On comprendra que, dans le système sans jeu décrit, les pièces coulées 98, 100 du longeron et les fentes 94, 96, qui s'y trouvent ménagées, sont soigneusement espacées de la pièce coulée en forme de poche 40, conformément aux dimensions de la barre de traction et à la distance entre son extrémité convexe 30 et la fente 90 logeant la cale, de sorte que la cale d'accouplement est repoussée contre l'extrémité avant des fentes 94, 96 dans les pièces coulées latérales 98, 100 du longeron et contre le bloc de support de cale 102 à l'intérieur de la fente 90 de logement de la cale de la barre de-traction. On comprendra en outre que les dimensions verticales des fentes permettent un mouvement de roulis de4 à 5 degrés de la barre de traction 10 à l'intérieur du longeron central 14. Il est également prévu un organe formant talon élastique 108 fixé contre la surface supérieure centrale de la fente 90 de logement de la cale de la barre de trac- tion, et destiné à maintenir la barre de traction 10 re- dressée de sorte que l'alignement de la barre de traction et du bloc de support suivant l'axe centralsoit essentiellement maintenu. Conformément à la présente invention, il est important de limiter le débattement possible du mouvement latéral de la barre de traction 10 le long de la cale d'accouplement 80 et contre le bloc suiveur 36. Ceci est réalisé grâce à deux caractéristiques. Tout d'abord la première consiste à prévoir des moyens formant entretoises soit sur la barre de traction 10, soit sur les pièces cou- lées latérales 98, 100, ces moyens servant à positionner et à maintenir le centrage de la barre entre les côtés , 22 du longeron central 14, tout en permettant un mou- vement angulaire vertical et latéral et également un mouvement de roulis. Les surfaces en vis-à-vis situées sur les moyens formant entretoises et sur les pièces coulées latérales opposées du longeron et sur lesfaces opposées de la barre de traction, selon le cas, sont conformées con- centriquement afin de permettre les mouvements décrits ci-dessus. Une forme pratique et préférable des moyens formant entretoises, qui est représentée sur les fi- gures, est celle de pattes de guidage désignées d'une ma- nière générale par les références 110 et 112 et qui s'éten- dent vers l'intérieur à partir de chacune des pièces cou- lées latérales 98, 100 et qui sont en contact lâche avec la barre de traction 10. De préférence de telles pattes de guidage sont disposées symétriquement au-dessus et au- - dessous des bords des fentes 94,. 96 de logement de la cale, qui sont les plus rapprochés de la pièce coulée en forme de poche 40. Ainsi, sur les figures 2-3, on peut voir qu'il existe des pattes de guidage supérieures 110Oa, 112a et des pattes de guidage inférieures 110Ob et 112b, qui sont voisi- nes des fentes respectives 94, 96. De préférence,les pattes de guidage, désignées d'une manière générale par les réfé- rences 110 et 112, sont formées d'un seul tenant avec les pièces'coulées latérales 98, 100 du longeron, comme repré- senté sur la figure 3, mais peuvent être formées séparément et être fixées par soudage ou analogue ou bien à l'aide d'organes de fixation. En second lieu, les surfaces de la barre de trac- tion 10, qui sont contactées par les pattes de guidage, possèdent de préférence la forme de surfaces courbes composites comportant essentiellement des parties sphériques dont le centre coincide avec le centre radial de l'extrémité convexe 30 afin de permettre des mouvements angulaires latéraux et verticaux de rotation, et les surfaces de support des pattes 1 10a, 110b, 112a et 112b sont cintrées en forme cylindrique dont l'axe central passe essentiellement par le centre de la surface d'extrémité convexe 30. C'est-à-dire que les sur- faces de la barre de traction 10, au moins dans les zones entourant les extrémités en about de la fente 90 (en direction de l'extrémité convexe 30} sont des segments sphé- riques essentiellement convexes, etles surfaces correspondantes des pattes 110a, 11 Oa, 112a et 112b sont des parties sphé- riques concaves essentiellement concentriques. Cependant les pattes sont ouvertes en direction de l'extrémité 12 du longeron de manière à permettre l'introduction de la barre de traction 10. Ainsi on peut voir que les moyens formant entretoi- se, réalisés sous la forme de pattes désignées d'une ma- nière générale par les références 110 et 112, maintiennent l'extrémité de la barre de traction 10 essentiellement de façon cehtrée à l'intérieur du longeron central, par suite de la présence des surfaces d'usure courbes, et permettent à la barre de traction de suivre un mouvement angulaire horizontal et vertical et un mouvement de roulis dans les limites de conception du système. Des modifications et changements peuvent être ap- portés à la présente invention décrite ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de cette dernière. REVENDICATIONS 1. Système de raccordement d'attelage ferroviaire pour un véhicule ferroviaire, dans lequel un élément d'at- telage (10) s'étend à l'intérieur d'un longeron central (14) du véhicule ferroviaire et une extrémité convexe (30) dudit élément d'attelage est en butée contre un bloc suiveur conca- ve (36) maintenu contre un coin (56) à l'intérieur dudit longeron (14),et une cale d'accouplement (80) s'étend hori- zontalement à travers une fente (90) ménagée dans le bras de l'élément d'attelage et à travers des fentes (94,96) mé- nagées dans les pièces coulées latérales (98,100) dudit lon- geron, qui sont fixées au longeron central (14), caractéri- sé en ce qu'il comporte des moyens formant entretoises (110, 112) ménagés sur l'une desdites pièces coulées latérales (98, 100) du longeron et sur l'élément d'attelage (10) de maniè- re à retenir ce dernier de façon uniforme entre lesdites pièces coulées latérales du longeron. 2. Système de raccordement d'attelage selon la re- vendication 1, caractérisé en ce que les moyens formant en- tretoises(110,112) et l'autre desdites pièces coulées laté- rales (98,100) du longeron et ledit élément d'attelage (10) comportent des surfaces situées en vis-à-vis et qui sont incurvées de façon congruente, ce qui a pour effet que l'é- lément d'attelage (10) peuteffectuerunmouvementangulairevertical et latéral et peut avoir un mouvement de roulis par rapport auxdites pièces coulées latérales (98,100) du longeron cen- tral (14) et ce dernier. 3. Système de raccordement d'attelage selon la re- vendication 1, caractérisé en ce que les moyens formant en- tretoisescomportent des pattes de guidage (110a, 112a, 110Ob, 112b) situées sur chacune des pièces coulées latérales (98, ) du longeron. 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens formant entretoisescomprennent un couple de pattes de guidage concaves situées sur chacune desdites pièces coulées (98,100) du longeron, lesdites pattes de guidage étantdisposées au-dessus et au-dessous de la fente (90) prévue pour la cale d'accouplement ( 80), au niveau du bord de cette fente, qui est situé du côté dudit coin (56), et que l'élément d'attelage (10) est une barre de traction possédant des faces latérales convexes contiguës à la fente (90) de la barre de traction. 5. Système de raccordement d'attelage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit coin (56) est retenu dans une pièce coulée en forme de poche (40) com- portant des orifices (70,72) ménagés en elle-même, ce qui permet d'introduire ledit coin (56) dans l'espace compris en- tre ladite pièce coulée en forme d poche (40) et ledit bloc suiveur (36), et de l'enretirer. 6. Système de raccordement d'attelage selon la re- vendication 5, caractérisé en ce que les orifices sont mé- nagés dans la partie supérieure de ladite pièce coulée en forme de poche (40) et que ledit coin (56) comporte des pattes de manutention (66,68) alignées avec lesdits orifices. 7. Système de raccordement d'attelage selon la re- vendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte des ouvertu- res (74,76) ménagées dans ledit longeron central (14) et alignées avec lesdits orifices (70,72). 8. Pièce coulée latérale (98,100) perfectionnéepour lelongeron central (14) d'un véhicule ferroviaire, caractérisée encequ'ellese compose d'un corps formant piècecoulée latérale (98,100) du Iongeron et dans lequel se trouve ménagée une fen- te (90) d'introductiondelacaled'accouplement (80), et des moyens formant entretoises (110,112) fixés sur un côté dudit corps en forme de pièce coulée, au voisinage d'une extrémi- té de la fente, lesdits moyens formant entretoises (110,112-) étant orientés de manière à contacter les côtés du longeron central (14) lorsqu'ils sont installés dans ce der- nier. 9. Pièce coulée latérale de longeron selon la re- vendication 8, caractérisée en ce que lesdits moyens formant entretoise (110,112) sont constitués par une patte de guida- ge possédant une surface concave. 10. Pièce coulée latérale de longeron selon la re- vendication 8, caractérisée en ce que lesdits moyens formant entretoisessont constitués par un couple de pattes de guidage (110a, 112a, 110b, 112b) fixées au-dessus et au-dessous de ladite fente (90), au voisinage d'une extrémité de cette dernière et que chacune desdites pattes de guidage comporte des surfaces courbes concaves orientées de manière à veniren contactaveclesfaces d'un élément d'attelage (10) lorsqu'elles sont installées dans le longeron central (14) d'un vehicule fer- roviaire. 11il. Elément d'attelage perfectionné pour un véhicule ferroviaire du type comportant un bras muni d'une fente (90) de logement d'une cale d'accouplement (80), etdestinée à être insérée dans le longeron central (14) du véhicule ferroviaire, carac- térisé en ce qu'il comporte des surfaces incurvées situées sur les côtés dudit bras, dans des zones voisines de la fente (90) ménagée dans ledit bras et servant à recevoir la cale d'accouplement. 12. Elément d'attelage selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdites surfaces courbes sont convexes et sont d'une manière générale des fractions de sphère.