Brevet FR2728854A1 — publié le 19960705

Tête d'attelage pour un attelage central automatique rigide de véhicule sur rails La présente invention porte sur une tête d'attelage pour un attelage central automatique rigide de véhicules sur rails, comportant une grande griffe d'attelage, une petite griffe d'attelage et une poche d'attelage placée entre les deux griffes et dont la section est adaptée à la section d'une griffe d'attelage, la poche d'attelage présentant deux surfaces de guidage parallèles pour des surfaces de guidage correspondantes de la petite griffe d'attelage et un fond servant de butée pour une surface d'appui de la petite griffe d'attelage, et un accouplement d'air étant prévu. Des têtes d'attelage du type indiqué ci-dessus font partie d'attelages Willison, qui peuvent aussi être des attelages centraux automatiques rigides afin que des conduites d'air puissent aussi être accouplées. Dans une réalisation connue, I'accouplement d'air est placé dans la zone d'une corne de guidage faisant partie de la tête d'attelage et est soumis à des sollicitations qui nuisent à sa sûreté de fonctionnement Le problème à la base de l'invention était d'équiper une tête d'attelage du type indiqué au début d'un accouplement d'air qui fonctionne de façon sûre et puisse le cas échéant être entretenu facilement. Ce problème est résolu par les moyens suivants: sur la surface crd'appui de la petite griffe d'attelage est placé l'orifice d'au moins une conduite d'air, et dans le fond de la poche d'attelage est prévue au moins une cavité dans laquelle est placé avec jeu radial un élément d'accouplement d'air raccordé à une conduite d'air et soumis à l'action d'un ressort dirigé vers la poche d'attelage, de sorte qu'à l'état non accouplé, il a une embouchure qui entre dans la poche d'attelage. Il va de soi que, lorsque deux têtes d'attelage sont accouplées, I'orifice situé sur la surface d'appui de la petite griffe d'attelage est aligné avec l'embouchure ou l'élément d'accouplement d'air. Pour faciliter l'alignement mutuel lors de l'attelage, I'orifice situé sur la surface d'appui et l'embouchure de l'élément d'accouplement d'air peuvent présenter des surfaces de centrage se correspondant. Des joints d'étanchéité peuvent être placés dans la zone de lI'une et/ou l'autre surface de centrage. Lors de l'accouplement de deux têtes d'attelage, ces têtes d'attelage sont, en fonction de leur position mutuelle, d'abord guidées par les surfaces de guidage des griffes d'attelage de facçon que la petite griffe d'attelage arrive devant la poche d'attelage. Ensuite, la petite griffe d'attelage est introduite dans la poche d'attelage entre les surfaces de guidage de celle-ci jusqu'à ce que sa surface d'appui rencontre le fond de la poche d'attelage. L'embouchure de l'élément d'accouplement d'air rencontre alors l'orifice situé sur la surface d'appui, et l'élément d'accouplement d'air est enfoncé dans l'alésage contre l'action du ressort. En plus de l'action du ressort, la force d'attelage est appliquée entre l'orifice de la surface d'appui et l'embouchure de l'élément d'accouplement d'air par des taquets d'approche to ayant des verrouillages qui agissent parallèlement aux éléments d'accouplement d'air. Pour que le mouvement de l'élément d'accouplement d'air puisse aussi se faire sans contrainte en cas de jeu radial dans l'alésage, il convient que l'axe de lI'alésage s'étende dans un plan horizontal parallèlement aux surfaces de guidage de la poche d'attelage, c'est-a-dire concorde avec la direction de mouvement de la petite griffe d'attelage lorsque celle-ci est introduite dans la poche d'attelage. Pour que l'élément d'accouplement d'air et son embouchure, à l'état non accouplé, occupent une position définie, il est bon que l'élément d'accouplement d'air présente une couronne de centrage à laquelle une surface de centrage soit associée à l'intérieur de l'alésage. Dans une réalisation préférée de l'invention, la cavité est un alésage traversant débouchant extérieurement sur la tête d'attelage et il est prévu un ressort qui entoure l'élément d'accouplement d'air et s'appuie d'un côté sur la couronne de centrage et de l'autre côté sur une plaque qui est fixée extérieurement, amovible, sur la tête d'attelage. Cela permet d'entretenir ou de remplacer de façcon simple l'élément d'accouplement d'air, en particulier son embouchure ou le joint d'étanchéité, et ce même lorsque deux têtes d'attelage sont accouplées. Il suffit pour cela de détacher la plaque de la tête d'attelage, après quoi on peut enlever l'élément d'accouplement d'air de l'alésage et l'entretenir ou le réparer. A cet égard, il estavantageux que l'élément d'accouplement d'air soit raccordé à une conduite d'air mobile, car il n'y a pas alors à le détacher de la conduite à laquelle il est associé. J Une réalisation pratique est caractérisée par le fait que la plaque est montée pivotante sur la tête d'attelage et qu'un verrouillage est prévu entre la plaque et la tête d'attelage. La plaque reste alors jointe à la tête d'attelage après le détachement de celle-ci. Il est bon que les conduites d'air aillent à des raccordements agencés pour le raccordement de raccords classiques de conduites d'air souples du véhicule sur rails. Ces conduites, par exemple des conduites d'air principales et des to conduites de réservoir d'air principales, peuvent ainsi être jointes aux conduites d'air allant aux éléments d'accouplement d'air de l'attelage automatique ainsi qu'aux conduites de type classique d'un véhicule sur rails voisin qui ne possède pas d'attelage central automatique. Pour que la tête d'attelage de rinvention puisse aussi être accouplée avec des têtes d'attelage adaptées à elle qui ne contiennent pas d'accouplements d'air une réalisation de l'invention est caractérisée par le fait que l'élément d'accouplement d'air peut être joint à au moins un taquet d'approche qui traverse le fond de la poche d'attelage et s'étend jusqu'au delà de I'embouchure. Les taquets d'approche peuvent, à l'état accouplé, s'engager dans des alésages d'accouplement de la petite griffe d'attelage. En cas d'utilisation d'une tête d'attelage opposée ne contenant pas d'accouplement d'air, il est en outre bon que les taquets d'approche puissent être arrêtés et verrouillés dans une position dans laquelle l'embouchure est entièrement reculée derrière la paroi du fond de la poche d'attelage. Il est alors important que l'effet de verrouillage ait lieu entièrement à l'intérieur de la grande griffe d'attelage. Les taquets d'approche peuvent être maintenus dans cette position de verrouillage au moyen d'un ressort de torsion. Un exemple de réalisation de l'invention représenté sur les dessins est expliqué ci-après; sur les dessins: - la fig. 1 est une vue de dessus schématique, avec des parties en coupe, d'une tête d'attelage, - la fig. 2 est une vue schématique dans la direction de la flèche Il de l'objet de la fig. 1, - la fig. 3 est une vue de dessus schématique, avec des parties en coupe, de deux têtes d'attelage accouplées, - la fig. 4 est une vue de dessus correspondant à la fig. 1 d'une tête d'attelage en position non accouplée, - la fig. 4a montre en détail un élément d'accouplement d'air (non accouplé), - la fig. 5 montre de façon correspondant à la fig. 3 deux têtes d'attelage identiques accouplées, - la fig. 5a montre en détail l'élément d'accouplement d'air dans la position accouplée de la fig. 5, Io - la fig. 6 montre de fac,çon correspondant à la fig. 4 une tête d'attelage à accouplement d'air accouplée avec une tête d'attelage sans accouplement d'air, - les figs. 6a et 6b montrent en détail l'élément d'accouplement d'air à l'état verrouillé. La tête d'attelage 1 représentée sur les figs. 1 et 2, qui a l'axe d'attelage horizontal 37, fait partie d'un attelage central automatique rigide de véhicules sur rails qui est fait à la manière d'un attelage Willison. La tête d'attelage présente pour cela une grande griffe d'attelage 2, une petite griffe d'attelage 3 et une poche d'attelage 4 située entre les deux. Un dispositif qui permet de rigidifier deux têtes d'attelage 1 accouplées n'est pas représenté. La petite griffe d'attelage 3 présente deux surfaces de guidage approximativement parallèles 6 et une surface d'appui 7 faisant un angle avec celles-ci. La poche d'attelage 4 présente également deux surfaces de guidage approximativement parallèles 8 qui correspondent aux surfaces de guidage 6 de la petite griffe d'attelage 3 et un fond 9 de même orientation que la surface d'appui 7. La petite griffe d'attelage 3 est traversée par une conduite d'air rigide 10 dont l'orifice 11, dans la zone de la surface d'appui 7, est orienté approximativement perpendiculairement aux surfaces de guidage 6. L'orifice 1 1 est entouré d'une surface de centrage 12 ou 43 à trous de verrouillage élargis coniquement 44. Du fond 9 de la poche d'attelage part une cavité 13 qui s'étend jusqu'au côté extérieur de la grande griffe d'attelage 2 ou de la tête d'attelage 1. Dans la zone du fond 9 de la poche d'attelage, cette cavité 13 présente une surface de centrage 14 conique dans la réalisation représentée et à laquelle est associée une couronne de centrage 15 qui entoure un élément d'accouplement d'air 16 guidé dans la cavité 13 avec jeu radial. L'élément d'accouplement d'air 16 présente une embouchure 17 qui, dans l'état désaccouplé représenté de la tête d'attelage, entre dans la poche d'attelage 4 et présente un joint d'étanchéité 18 l'entourant et une surface de centrage conique ou bombée 19 I'entourant également. L'élément d'accouplement d'air 16 est entouré d'un ressort hélicoïdal 20 qui s'appuie d'un côté sur la couronne de centrage 15 et de l'autre côté sur une plaque 21 montée extérieurement, amovible, sur la griffe d'attelage 2 ou la tête d'attelage 1. La plaque 21 possede un évidement 22 par lequel passe l'élément d'accouplement d'air 16. L'élément d'accouplement d'air 16 se termine à un raccord à vis 23 sur lequel est montée une conduite d'air souple 24. Les conduites d'air 10, 24 vont à un raccord en T 25 auquel est aussi jointe une conduite 26 dont l'autre extrémité est jointe à un élément de raccordement 27 qui est agencé pour le raccordement d'accouplements de freinage souples classiques 28 du véhicule sur rails. Dans la réalisation représentée, la plaque 21 est montée articulée ou pivotante par une bielle 29 sur le côté extérieur 5 de la grande griffe d'attelage 2 de la tête d'attelage 1. Pour le verrouillage, la plaque 21 porte sur le côté opposé à la bielle 29 un oeil 30 qui, à l'état verrouillé, est aligné avec deux yeux 31 solidaires de la tête d'attelage, de sorte qu'une cheville de verrouillage 32 peut être introduite dans les yeux 30, 31 alignés. Pour accoupler deux têtes d'attelage 1 de la même nature, on commence par les déplacer l'une par rapport à l'autre en fonction de leur position respective dans le plan de la figure 1 jusqu'à ce que la petite griffe d'attelage 3 de l'autre tête d'attelage soit enchâssée dans la poche d'attelage 4 de la tête d'attelage 1 représentée et conduite par les surfaces de guidage 6, 8 en direction du fond 9 de la poche d'attelage. L'embouchure 17, par les surfaces de centrage 14, 15, commence alors par aller dans la zone de l'orifice 11 de la petite griffe d'attelage 3 et s'y centre en raison de l'interaction des surfaces de centrage 12, 19. L'élément d'accouplement d'air 16, lors de la suite de la pénétration de la petite griffe d'attelage 3 dans la poche d'attelage 4. est déplacé dans l'alésage 13 contre l'action du ressort hélicoïdal 20, le mouvement de son raccord à vis 23 étant alors absorbé par la conduite souple 24. A l'état accouplé, le ressort hélicoïdal applique les forces nécessaires d'accouplement entre l'embouchure 17 et l'orifice 11, des mouvements relatifs entre les deux têtes d'attelage accouplées étant alors permis sans que l'étanchéité de l'accouplement d'air en souffre. - Aux fins îentretien ou lorsqu'il s'avère après l'attelage que l'accouplement d'air n'est pas étanche, on peut, avec un levier 33 qui s'applique derrière une butée 34 solidaire de la tête d'attelage et agit sur une butée 35 de la plaque 21, déplacer la plaque 21 contre l'action du ressort hélicoiïdal 20 en direction de la tête d'attelage 1 jusqu'à pouvoir sortir la cheville de verrouillage 32 des yeux , 31. La plaque 21 est alors libre et peut éventuellement être écartée de la tête d'attelage 1 conjointement avec l'élément d'accouplement d'air 16, de sorte qu'on peut remplacer ce dernier ou son joint 18. On peut ensuite remettre les éléments dans leur position de fonctionnement. Pour accoupler la tête d'attelage 1 avec une autre tête d'attelage compatible avec elle qui ne présente pas d'accoupfement d'air, on peut fixer à l'élément d'accouplement d'air 16 un taquet d'approche 36 traversant le fond 9 de la poche d'attelage 4, entrant dans cette dernière et dépassant l'embouchure 17. Lors de l'attelage, ce taquet d'approche 36 est alors saisi par la surface d'appui 7 de la petite griffe d'attelage 3 de l'autre tête d'attelage et abaissé, et entraîne alors l'élément d'accouplement d'air 16, de sorte que celui-ci ne peut pas être abîmé par la petite griffe d'attelage qui s'engage dans la poche d'attelage 4. La figure 2 est une vue de l'objet de la figure 1 dans la direction de la flèche 11, c'est-à-dire une vue de l'extérieur de la tête d'attelage, qui montre que de chaque côté du milieu vertical 38 de l'attelage est placé un accouplement d'air avec éléments associés, de sorte qu'une conduite d'air principale et une conduite de réservoir d'air principale peuvent être réalisées. Les deux systèmes sont pourvus de repères correspondants identiques. La fig. 3 est une vue de dessus de deux têtes d'attelage accouplées dont la petite griffe d'attelage 3 de l'une est engagée dans la poche d'attelage 4 de l'autre. Sur la fig. 4, dans l'élément d'accouplement d'air 16 sont représentés des taquets d'approche 41, 42 qui entrent diagonalement et à l'opposé to diamétralement l'un de l'autre à une profondeur différente dans la poche d'attelage 4. Ces taquets d'approche remplissent essentiellement deux fonctions: a) lors de l'attelage avec des attelages identiques, les extrémités avant des deux taquets d'approche 41, 42 s'enfilent dans des surfaces de centrage correspondantes 43 et des alésages de verrouillage 44 situés derrière: b) les taquets d'approche 41, 42 possèdent des dispositifs automatiques de verrouillage, et lors du recul de l'accouplement d'air à l'intérieur de la grande griffe d'attelage 2 après la pénétration des surfaces de centrage, des ressorts 46 font pivoter les extrémités arrière des taquets d'approche 41, 42 dans une position de verrouillage (voir les figures 5 et 5a) par rapport à la surface de centrage. Pour cela, I'extrémité de chacun des taquets d'approche 41, 42 est enchâssée par une languette 45 qui possède elle-même des évidements ayant une courbe trajectoire 47. Les languettes 45 sont tenues derrière la plaque 21 par des goupilles 40. A l'état accouplé, les taquets d'approche verrouillés reçoivent, en plus des ressorts 20 dans ce cas relativement mous, les forces de séparation qui apparaissent en cas d'application de pression intérieure pneumatique. Par disposition souple de tous les côtés à l'intérieur de la cavité 13, les accouplements d'air ainsi joints peuvent compenser les déports entre les parties mécaniques des attelages. Lorsqu'un attelage équipé d'un accouplement d'air selon l'invention s'accouple avec un attelage compatible autre quelconque non équipé d'un accouplement d'air (voir la figure 6), les deux taquets d'approche 41, 42 ne trouvent pas les alésages de verrouillage correspondants 44 et sont poussés par la griffe d'attelage sans accouplement de conduite d'air en direction du fond 9 de la poche d'attelage jusqu'à ce qu'ils affleurent celui-ci. Ils poussent alors l'élément d'accouplement d'air 16 devant eux. Celui-ci est déplacé jusque derrière la paroi du fond 9 de la poche. La cheville de guidage 48 atteint ainsi dans la courbe trajectoire 47 une position de verrouillage 49 dans laquelle elle est arrêté. En même temps, le ressort 46 produit un pivotement par rapport à l'axe longitudinal des taquets d'approche 41, 42 autour de la cheville 39. Cela o maintient l'élément d'accouplement d'air 16 dans le fond 9 de la poche à l'extérieur de la zone de contact de l'autre attelage. Après la suppression de cette liaison d'attelage, peut avoir lieu une résolution manuelle de la position de blocage. La résolution de la position de blocage peut cependant aussi se faire automatiquement ou de force par résolution du blocage par actionnement des organes pneumatiques de la conduite d'alimentation. On voit que l'accouplement d'air représenté est monté protégé, est de petites dimensions et peut aussi être entretenu ou changé à l'état accouplé de l'attelage central automatique. La tête d'attelage peut aussi être accouplée avec d'autres têtes d'attelage qui ne présentent pas d'accouplement d'air sans que l'accouplement d'air, en particulier l'élément d'accouplement d'air 16, subisse de dommages. REVENDICATIONS 1- Tête d'attelage pour un attelage central automatique rigide de véhicules sur rails, comportant une grande griffe d'attelage (2), une petite griffe d'attelage (3) et une poche d'attelage (4) placée entre les deux griffes et dont la section est adaptée à la section de la petite griffe d'attelage, la poche d'attelage présentant deux surfaces de guidage parallèles (8, 9) pour des surfaces de guidage correspondantes (6) de la petite griffe d'attelage et un fond (9) servant de butée pour une surface d'appui (7) de la petite griffe d'attelage, et un [o accouplement d'air (16) étant prévu, caractérisée par le fait que sur la surface d'appui (7) de la petite griffe d'attelage (3) est placé l'orifice (11) d'au moins une conduite d'air (10), et que dans le fond (9) de la poche d'attelage est prévue au moins une cavité (13) dans laquelle est placé avec jeu radial un élément d'accouplement d'air (16) raccordé à une conduite d'air (24) et soumis 1 a l'action d'un ressort (20) dirigé vers la poche d'attelage (4). 2- Tête d'attelage selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'orifice (11) placé sur la surface d'appui (7) et l'embouchure (17) de l'élément d'accouplement d'air (16) présentent des surfaces de centrage associées (12, 1 9). 3- Tête d'attelage selon la revendication 2, caractérisée par des joints d'étanchéité (18) placés dans la zone de l'une et/ou l'autre surface de centrage (12, 19). 4- Tête d'attelage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que l'élément d'accouplement d'air (16) présente une couronne de centrage (15) à laquelle une surface de centrage (14) est associée à l'intérieur de l'alésage (13). - Tête d'attelage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que l'axe de la cavité (13) s'étend dans un plan horizontal parallèlement aux surfaces de guidage (8, 9) de la poche d'attelage (4). 6- Tête d'attelage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que la cavité (13) est un alésage traversant débouchant extérieurement sur la tête d'attelage (1), et qu'il est prévu un ressort (20) qui entoure l'élément d'accouplement d'air (16) et s'appuie d'un côté sur la couronne de centrage (15) et de l'autre côté sur une plaque (21) qui est fixée extérieurement, amovible, à la tête d'attelage (1). 7- Tête d'attelage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que l'élément d'accouplement d'air (16) est raccordé à une conduite d'air mobile (24). 8- Tête d'attelage selon l'une des revendications 1 à 7, caractériséee par le fait que la plaque (21) est montée pivotante sur la tête d'attelage (1) et qu'un verrouillage (30, 31. 32) est prévu entre la plaque (21) et la tête d'attelage (1). 9- Tête d'attelage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que les conduites d'air (10, 24) vont à des raccordements (27) qui sont agencés pour le raccordement d'accouplements de freinage souples classiques (28) du véhicule sur rails. - Tête d'attelage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que l'élément d'accouplement d'air (16) peut être joint à au moins un taquet d'approche (36, 41 42) qui traverse le fond (9) de la poche d'attelage et s'étend jusqu'au delà de l'embouchure (17). 1- Tête d'attelage selon la revendication 10, caractérisée par le fait que les taquets d'approche (41, 42), à l'état d'attelage, s'engagent dans des chevilles de verrouillage (44) de la petite griffe d'attelage (3). 12- Tête d'attelage selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisée par le fait que les taquets d'approche (36, 41, 42) peuvent être arrêtés dans une position dans laquelle l'embouchure (17) est entièrement reculée derrière la paroi du fond (9) de la poche d'attelage. 13- Tête d'attelage selon l'une des revendications 10, 11 et 12, caractérisée par le fait que le ou les taquets d'approche (41, 42) sont articulés par des axes (39) sur l'élément d'accouplement d'air (16). Il 14- Tête d'attelage selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisée par le fait que le ou les taquets d'approche (41, 42) sont maintenus en position de verrouillage (49) par un ressort de torsion (46).