Brevet FR2789358A1 — publié le 20000811

La présente invention concerne un dispositif absorbeur de chocs associé notamment à un tampon ferroviaire c'est-à-dire un tampon d'accostage monté aussi bien sur des véhicules que sur les heurtoirs. Le dispositif absorbeur selon l'invention permet d'absorber, lors d'un choc important, c'est-à-dire lors d'un incident d'accostage ou même d'un accident comme une collision, une quantité d'énergie importante, laquelle énergie est dissipée dans un système particulier qui consiste à usiner, à grande vitesse, une pièce au moyen d'un outil de forme adaptée à celle de ladite pièce. Cette pièce, susceptible d'être usinée, constitue un consommable en matériau approprié; elle peut être changée lorsque l'incident s'est limité à une destruction partielle ou quasi totale de ce consommable. La présente invention propose un dispositif absorbeur compact, facilement intégrable, dans le domaine ferroviaire, aussi bien sur les véhicules que sur les installations fixes genre heurtoirs. Ce dispositif est associé à un tampon, lequel tampon est fixé au châssis porteur du véhicule ou heurtoir, par des moyens susceptibles de le libérer par cisaillement en cas de chocs importants, et la pièce consommable est logée dans une cavité dudit châssis, selon l'axe du tampon, entre le bâti de ce dernier et ledit châssis porteur, lequel bâti est guidé axialement par rapport au châssis et son extrémité pousse un outil chargé d'usiner la pièce consommable, jusqu'à une butée en forme de couronne, située à l'extrémité de ladite pièce consommable dans le fond de ladite cavité du châssis. Toujours selon l'invention, la pièce consommable est logée dans une armature cylindrique constituant une sorte de frette, laquelle armature est elle- même logée dans le châssis, fixée à ce dernier et son extrémité est formée pour constituer une butée à la fois à la pièce consommable, et en cas de nécessité, au bâti du tampon. Selon une autre disposition de l'invention, le bâti du tampon est guidé dans une bride manchonnée fixée sur la face frontale du châssis du véhicule ou heurtoir, avec une portion du manchon qui s'étend à l'extérieur de ladite face frontale et une portion qui est intégrée dans ledit châssis, en amont de la pièce consommable. 2 2789358 Dans ce cas, et toujours selon l'invention, les moyens de libération du bâti lors d'un choc sont constitués de vis de cisaillement situées sur la portion externe du manchon associé a la bride, lesquelles vis sont prises entre ce manchon et ledit bâti. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, I'outil est en forme de galette tronconique disposée à l'extrémité du bâti du tampon, entre ce dernier et la pièce consommable. Selon une variante de réalisation, I'outil est constitué d'une couronne tronconique munie d'une rainure circulaire sur sa face opposée à la face de coupe, laquelle rainure permet d'encastrer ledit outil sur l'extrémité tubulaire du bâti. Selon une autre disposition de l'invention, l'armature qui renferme la pièce consommable, comporte une bride qui permet sa fixation sur la face frontale du châssis du véhicule ou du heurtoir. Selon une autre variante de réalisation, l'armature comporte à son entrée, un tube de guidage coopérant avec le cylindre formant le bâti du tampon, lequel tube est disposé en amont de la pièce consommable. Toujours selon l'invention, et selon une autre variante, la pièce consommable s'étend sur toute la longueur de l'armature et comporte dans sa partie amont, c'est-à-dire à l'entrée de l'armature et du châssis, une portion qui fait office de guide pour la partie cylindrique du bâti du tampon, laquelle portion s'étend approximativement sur un tiers de la longueur totale de l'armature, les deux tiers suivants formant un tube dont le diamètre intérieur est inférieur à celui de la partie tubulaire de guidage, constituant ainsi la partie usinable de la pièce consommable. L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés donnés à titre indicatif, et dans lesquels: - la figure 1 montre un schéma de principe d'un dispositif absorbeur selon l'invention; - la figure 2 montre une variante de réalisation de la figure 1; - la figure 3 représente un mode de réalisation particulier de l'invention; la figure 4 représente un autre mode de réalisation; 3 2789358 - la figure 5 correspond au mode de réalisation de la figure 4 après destruction complète de la pièce consommable, après un choc. La figure 1 montre l'implantation d'un dispositif absorbeur entre un tampon 1 et la traverse du châssis support 2 du tampon c'est-à-dire d'un châssis de véhicule ou de heurtoir par exemple. Le tampon 1 comprend ses propres éléments d'absorption élastiques, du genre ressorts ou système hydraulique ou autre, non représenté. Le tampon 1 est fixé sur la paroi frontale 3 du châssis par l'intermédiaire d'une bride manchonnée 4 c'est-à-dire une bride 5 associée à un manchon cylindrique 6. La bride 5 est fixée par des vis non représentées sur la face frontale 3. Le bâti 7 se présente sous la forme d'un bloc cylindrique logé et guidé dans le manchon 6 et il comporte un logement en creux pour accueillir l'extrémité du tampon 1. Le bâti 7 est solidaire du manchon 6 au moyen de plusieurs organes susceptibles de se rompre par cisaillement, du genre vis ou goupilles 9 de cisaillement. Le manchon 6 s'étend de part et d'autre de la bride 5 et sa portion externe comporte les organes de cisaillement alors que sa portion interne s'étend dans une cavité 10 aménagée dans le châssis 2, en creux, pour loger le dispositif d'absorption. Ce dispositif d'absorption comprend une pièce 11 de forme tubulaire qui s'étend entre l'extrémité du manchon 6 et une butée 12 située au fond de la cavité 10. Cette butée 12 sert d'appui à la pièce 11 et elle se présente sous la forme d'une couronne avec un orifice central important pour permettre le dégagement des copeaux lors de l'usinage de la pièce 11. Cette pièce 11, réalisée par exemple en aluminium ou un matériau équivalent, est usinable au moyen d'un outil 13 qui est fixé sur l'extrémité du bâti 7 du tampon 1. L'outil 13 est fixé par vis ou autres sur le bâti 7 et il se présente sous la forme d'une galette tronconique susceptible d'usiner la paroi intérieure de la pièce 11. 4 2789358 Cet usinage de la pièce 11 s'effectue immédiatement après rupture des organes 9 lors d'un choc important et cet usinage peut s'effectuer sur toute la longueur de la pièce 11 jusqu'à la butée 12. La pièce 11 constitue une pièce consommable c'est-à-dire qu'elle est susceptible d'être remplacée après une détérioration partielle ou quasi totale voire totale. La figure 2 montre une variante de réalisation de la figure 1 dans laquelle la cavité 10 accueille une armature 14 qui renferme la pièce 11 et la partie interne du manchon 6. Cette armature comporte une bride 15 fixée en même temps que la bride 5 sur la face frontale 3 du châssis 2 et à son extrémité, ladite armature 14 comporte une collerette 12' qui fait office de butée pour maintenir la pièce consommable 11. L'armature 14 fait office de frette pour la pièce usinable 11 et le dispositif absorbeur se présente ainsi sous la forme d'un ensemble compact insérable dans une cavité appropriée du châssis 2. On retrouve, figure 3, un dispositif selon l'invention du même genre que précédemment et les repères ont été conservés à des fins de simplification, pour les pièces ayant les mêmes fonctions. Ainsi, on retrouve le tampon 1 associé à son bâti 7 qui est un bâti de forme cylindrique. L'armature 14, logée dans la cavité du châssis 2, renferme la pièce usinable 11 et un tube 17 qui permet de guider le bâti 7 du tampon. Le tube de guidage 17 s'étend à l'entrée de l'armature 14 et sa longueur dans l'exemple de réalisation, correspond sensiblement à son diamètre. On remarque que les organes de cisaillement en forme de goupilles 9, sont interposés entre l'armature et l'extrémité du bâti 7, traversant le tube de guidage 17, laquelle extrémité du bâti 7 est en forme de jupe 19. L'extrémité de cette jupe 19 est munie de l'outil 13, lequel outil se présente sous la forme d'une couronne tronconique munie d'une rainure circulaire 20 du côté opposé à la face de coupe 21, laquelle rainure circulaire 20 permet d'encastrer l'outil à l'extrémité de la jupe 19 du bâti 7. On remarque un jeu A entre la surface de coupe 21 et l'extrémité supérieure 22 de la pièce usinable 11. Ce jeu A correspond sensiblement à la 2789358 course du bâti qui est nécessaire pour obtenir le cisaillement des organes 9. La pièce usinable 11 est fixée à l'armature 14 au moyen de goupilles ou vis 23 situées à la partie inférieure de cette armature, et elle est immobilisée au fond de l'armature au moyen de la collerette 12' qui fait office de butée. L'armature 14 comporte une bride 15, comme précédemment, qui se fixe sur la face frontale 3 du chassis 2 ou sur une plaque 3' disposée à l'extrémité dudit châssis. On remarque, figure 3, que l'armature 14 déborde au-delà de la bride 15 en saillie par rapport à cette dernière, du côté du tampon 1 sur une distance qui correspond sensiblement à la moitié de son diamètre. La longueur de la pièce usinable 11 est choisie en fonction de la course du bâti du tampon. On remarque, figure 3, que la longueur de la pièce usinable 11 correspond sensiblement à la moitié de la longueur du bâti 7 du tampon. La figure 4 représente une variante de réalisation de la figure 3 dans laquelle la pièce usinable 11 s'étend sur toute la longueur de l'armature 14. Cette pièce usinable 11 comporte une portion 24 à l'entrée de l'armature 14 qui fait office de manchon de guidage pour le bâti cylindrique 7 du tampon. Cette portion de guidage 24 s'étend sur une longueur qui correspond sensiblement au tiers de la longueur de l'armature, les deux tiers restants correspondent à la partie usinable de la pièce 11. Le diamètre de la portion 24 est supérieur au diamètre de la portion usinable de la pièce 11. Les organes de cisaillement 9 sont interposés comme précédemment, figure 3, entre l'extrémité du bâti 7 et en particulier la jupe 19 et l'armature 14. L'outil 13 qui réalise l'usinage de la pièce 11 est identique à l'outil représenté figure 3, et il est encastré à l'extrémité de la jupe 19. La surface de coupe 21 de l'outil se situe de préférence à une certaine distance de la pièce usinable 11 pour, comme précédemment, laisser un jeu correspondant à la course de cisaillement des organes 9, en cas de choc important. La figure 5 montre l'état du dispositif d'absorption et du tampon après un choc important qui amène ledit tampon en butée sur la partie frontale du châssis 2. 6 2789358 On remarque que la pièce usinable 11 a été complètement détériorée par l'outil 13, lequel outil 13 est en butée à l'extrémité de l'armature 14, sur la collerette 12'. Les copeaux résultant de l'usinage de la pièce 1 1 par l'outil 13, s'échappent dans le châssis 2 et en particulier dans sa cavité aménagée à cet effet au fond de l'armature 14. Ce dispositif d'absorption présente l'avantage de se présenter sous la forme d'un ensemble compact démontable, et peut donc être changé et reconditionné après le remplacement de la pièce 11 qui constitue véritablement une pièce consommable, de même que les organes de cisaillement 9. 7 2789358 - REVENDICATIONS - 1.- Dispositif absorbeur de chocs pour tampon ferroviaire notamment, du type fonctionnant par usinage grande vitesse, comprenant une pièce (11) faisant office de pièce consommable en matériau approprié et au moins un outil (13) de forme adaptée à celle de la pièce, lequel outil est mobile sous l'effet dudit tampon, lequel tampon comprend un bâti cylindrique (7) qui est normalement associé et fixé au châssis porteur (2) par des moyens (9) susceptibles de libérer ledit tampon après cisaillement, laquelle pièce consommable (11) est logée dans une cavité du chassis entre ledit bâti (7) dudit tampon et ledit châssis, caractérisé en ce que l'extrémité du bâti (7) se présente sous la forme d'un cylindre guidé dans une partie tubulaire du châssis (2) et en ce que l'extrémité dudit bâti pousse l'outil (13) chargé d'usiner la pièce consommable (11), jusqu'à une butée (12, 12') en forme de couronne, située à l'extrémité de ladite pièce consommable. 2.- Dispositif absorbeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce consommable (11) est logée dans une armature cylindrique (14) formant frette, logée elle-même dans le châssis (2) et formant butée (12') à son extrémité. 3.- Dispositif absorbeur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bâti (7), de forme cylindrique, est guidé dans une bride manchonnée (4) fixée sur la face frontale (3) du châssis (2) avec une portion du manchon (6) en saillie par rapport à ladite face et une portion intégrée dans ledit châssis. 4.- Dispositif absorbeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les organes de cisaillement (9) sont situés sur la portion externe du manchon (6) entre ce dernier et le bâti (7) du tampon. 5.- Dispositif absorbeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'outil (13) se présente sous la forme d'une galette tronconique fixée à l'extrémité du bâti (7) entre ce dernier et la pièce usinable (11). 6.- Dispositif absorbeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'outil (13) se présente sous la forme d'une couronne 8 2789358 tronconique munie d'une rainure circulaire (20) permettant l'encastrement dudit outil sur l'extrémité cylindrique en forme de jupe (19), du bâti (7). 7.- Dispositif absorbeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'armature (14) comporte une bride (15) permettant sa fixation sur la face frontale (3) du châssis porteur du tampon. 8.- Dispositif absorbeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'armature (14) comporte à son entrée, un tube (17) faisant office de guide pour le bâti (7) en forme de cylindre. 9.- Dispositif absorbeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pièce consommable (11) s'étend sur toute la longueur de l'armature (14) et comporte une partie (24) à l'entrée, qui permet de guider le bâti (7) du tampon, laquelle partie (24) a une longueur qui correspond sensiblement au tiers de la longueur totale de ladite pièce, le reste de la longueur étant d'un diamètre plus faible et correspond à la zone usinable de ladite pièce par l'outil (13).