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Cette invention se rapporte aux attelages automatiques pour véhicules ferroviaires du type comprenant un coupleur comportant un loquet tournant destiné à venir en prise avec le loquet d'un coupleur similaire pour réaliser l'accouple- ment quand les véhicules sur lesquels sont montés les coupleurs se rapprochent très près l'un de l'autre. De tels coupleurs sont en général pourvus de moyens de guidage qui permettent aux loquets de se rapprocher dans les positions rela- tives correctes pour s'accoupler.
Le but principal de la présente invention est de réaliser un coupleur automatique du type ci-dessus facile à construire et qui assure le verrouillage des deux loquets de façon efficace et automatique quand une paire de coupleurs s'engagent l'un dans l'autre. D'autres buts de l'invention sont de fournir des moyens simples pour effectuer le désaccouplement des coupleurs quand on le dési- re, et aussi des moyens simples pouvant être utilisés éventuellement pour empêcher l'accouplement des deux loquets quand les coupleurs sont rapprochés l'un de l' autre.
Selon l'invention ,un coupleur automatique de ce genre comprend un cliquet de verrouillage et un ressort poussant le cliquet pour l'amener en prise avec le loquet d'un coupleur similaire coopérant à l'extrémité du loquet éloignée de son pivot ou près de celle-ci pour le verrouiller et l'empêcher de se désac- coupler. De cette façon les cliquets de verrouillage peuvent agir sur les loquets dans de meilleures conditions mécaniques. De préférence les plans dans.lesquels se déplacent les loquets d'une paire de coupleurs coopérants doivent être incli- nés sur l'horizontale et le cliquet de chaque coupleur doit pivoter dans la conca- vité du loquet de son coupleur de façon à tourner autour d'un axe parallèle à l'axe du loquet du coupleur coopérant. Chaque cliquet peut être mécaniquement indépendant du loquet du coupleur dans lequel il est monté.
De plus, chaque cli- quet peut, de préférence, être tourné par une commande manuelle en dehors de sa position de verrouillage, pour venir en contact avec la partie extérieure du loquet coopérant afin de l'éloigner de la position d'accouplement quand on dési- re que le coupleur soit désaccouplé.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à ti- tre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La figure 1 est une vue en bout d'un coupleur.
La figure 2 est une vue en élévation avec coupes partielles selon la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une coupe transversale par la ligne III-III de la figure 1.
Les figures 4,5,6,7 et 8 sont des schémas montrant différentes opé- rations des loquets et des cliquets de verrouillage des coupleurs.
Le coupleur qui va être décrit à titre d'exemple utilise des moyens de guidage constitués par des éléments 1 et 2 en acier, embouti ayant la forme de corne, dont les parties externes 3 et 4 convergent vers les sections parallèles 5 et 6 qui assurent l'alignement avec un coupleur similaire. Ces éléments en forme de corne sont fixés par des boulons 7, ou tout autre moyen, à une embase 8 reliée elle-même à une barre de traction passant dans la traverse de tête d'un véhicule de chemin de fer. Les détails de la barre de traction sont sans intérêt pour la présente invention puisque cette tige peut être entièrement du type classi- que.
Cependant, quand on utilise les cornes de guidage décrites ci-dessus, il est .avantageux de prévoir des mouvements angulaires de faible amplitude autour d'un axe transversal horizontal et autour d'un axe vertical, qui peuvent être obtenus par un simpl.e joint universel monté entre le coupleur et le véhicule.
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L'embase 8 présente une fente 9 s'ouvrant vers l'avant, située dans le plan médian des cornes 1 et 2, et dans laquelle pivote autour d'un axe 12 un loquet 11 en forme de C s'étendant dans l'embase 8 et transversalement dans la fente 9. Une clavette 10 montée entre une extrémité de l'axe 12 et l'embase 8 s'oppose à la rotation de l'axe. Le loquet 11 est situé sur la plus grande partie de sa longueur à l'intérieur de la corne creuse 1, l'extrémité 13 de ce loquet s'étendant dans l'espace compris entre les deux.parties intérieures parallèles 5 et 6 des cornes. Le loquet 11, étant en forme de C présente une concavité 14 située entre l'extrémité 13 du loquet et la partie de celui-ci traversée par 1' axe 12.
En face de cette concavité 14 et dans l'espace compris @ les parties 5 et 6 des cornes, se trouve un cliquet de verrouillage 15 porté par une broche 16, tournant dans un carter 17 formant un prolongement de l'embase 8. L'axe de la broche 16 est situé dans le plan de déplacement du loquet 11, de sorte que les plans de déplacement du loquet 11 et du cliquet 15 se coupent à angle droit selon une ligne située dans la direction du mouvement des véhicules. Dans ce mode de réalisation de l'invention, les cornes 1 et 2 sont disposées de telle façon que, montées sur le véhicule, elles se trouvent dans un plan incliné à 45 sur 1'horiz tale, de sorte que les coupleurs coopérants de deux véhicules adjacents ont les plans de leurs cornes de guidage à 90 l'un de l'autre.
Cette disposition est représentée sur la figure 1 où la position des cornes du coupleur coopérant sont représentées en traits mixtes.
Le carter 17, outre qu'il maintient broche 16, renferme un ressort de compression 18 monté entre la broche 16 et la queue fourchue d'un prolongement 19 du loquet 11. La broche 16 est entaillée droit du ressort de façon à présen- ter une surface plane 21 contre laquelle prend appui la cuvette cylindrique 22 du ressort. L'entaille pratiquée dans la broche 16 est profonde et s'étend au- delà de son axe. La cuvette cylindrique 22 coulisse dans le carter 17 en n'effec- tuant qu'un mouvement rectiligne dans le sens de la compression du ressort.
Le ressort 18 agit par l'intermédiaire de la ouvette 22 et de la surface 21 sur la broche 16 pour maintenir le cliquet 15 dans une position normale à partir de la- quelle on peut le faire tourner à l'encontre de l'action du ressort 18 grâce à la profondeur importante de l'entaille pratiquée dans la broche 16, celle-ci peut tourner dans un angle largement ouvert, 120 dans le cas présent, pendant que le ressort 18 continue d'exercer une force de rappel importante tendant à ramener le cliquet 15 cet la broche 16 à leur position normale. Cette position normale est représentée sur la figure 3 et correspond à une position où le loquet d'un co pleur coopérant est verrouillé. Le mouvement du cliquet soumis à la pression du ressort en dehors de sa position est limité par l'arrivée en contact de la cuvette cylindrique 22 avec l'épaulement 20 du carter 17.
Le but de cet arrêt sera précisé plus loin. Le ressort 18 porte à son autre extrémité une autre cuvet te 23 percée d'un trou central. dans lequel pour coulisser une tige 24 partant de l'embase 8. La surface terminale de la cuvette 23 est au contact de la queue four chue du loquet 11 et contraint celui-ci à tourner autour de son axe 12 pour pren- dre la position indiquée sur la figure 2. Le contact de la queue 19 avec le fond de la rainure 9 limite le mouvement du loquet 11 sous l'action du ressort. On voit que le loquet 11 peut se déplacer vers l'extérieur autour de son axe en com- primant le ressort 18, la limite de ce mouvement étant déterminée par le contact d'un bossage 30 du loquet avec le fond de la rainure 9.
Le mouvement possible est tel que l'extrémité 13 du loquet dégage complètement!!'espace compris entre les'parties intérieures 5 et 6 des cornes.
Le cliquet de verrouillage 15 comprend un bras de verrouillage 25 et un bras de désaccouplement 26 presque diamétralement opposé au premier par rapport à la broche 16. Le bras de verrouillage 25 présente une surface de came 27 et une surface de verrouillage 28 dont les fonctions seront décrites plus loin Le bras 26 est arrondi dans sa zone d'action 29 et son rôle sera égalementindiqué plus loin.
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L'extrémité 13 du loquet comprend une surface extérieure 31, une surface intérieure d'accrochage 32 et une saillie 33 dirigée dans le sens opposé à celui de l'axe 12 sur laquelle est formée une surface de verrouillage 34. La surface 32 est courbe dans deux directions à angle droit, c'est à direest en '.forme de "selle" comme on le voit surla figure 2, l'un des axes de courbure de la sur- face 32 est l'axe géométrique de l'axe 12, mais comme on peut le déduire de la figure 3 (qui correspond à un plan perpendiculaire à celui de la figure 2) l'au- tre axe de courbure est l'axe géométrique autour duquel pivote le loquet d'un coupleur coopérant.
Cette double courbure procure les avantages suivants : a) Elle permet la rotation de chacun de deux loquets en prise autour de son axe sans provoquer de mouvement relatif du coupleur vers l'intérieur.
Cela signifie que le désaccouplement d'un loquet par rapport à un autre ne néces- site pas un léger rapprochement des véhicules sur lesquels les coupleurs sont montés. b) quand les véhicules accouplés sont en mouvement et que les cou- pleurs sont mis en tension et soumis à des vibrations du fait du mouvement, les loquets n'ont pas tendance à tourner autour de leurs axes et à se désaccoupler. c) Bien qu'en théorie les surfaces 32 ne puissent avoir entre elles qu'une ligne de contact, le rayon de courbure réel est assez important pour que la légère déformation élastique de ces surfaces sous l'action de la charge four- nisse une surface de contact suffisante.
La surface extérieure 31 de l'extrémité de chaque loquet a une incli- naison telle que lorsque deux loquets se rencontrent pendant l'accouplement, l'un des loquets au moins se soulève en tournant autour de l'axe 12 et retombe ensuite pour permettre aux loquets de venir en prise par leurs surfaces 32. Pour faciliter le mouvement de soulèvement la surface extérieur 31 présente sur le c8té une partie chanfreinée 3 que doit rencontrer normalement un loquet coopé- rant pendant l'accouplement. Il dépendra entièrement des circonstances existant au moment de l'accouplement que l'un ou l'autre des deux loquets se soulève ou que les deux se soulèvent' simultanément pendant cet accouplement.
Quand les deux coupleurs se rapprochent en étant alignés, l'un des loquets peut se soulever, comme il est représenté sur la partie de gauche de la figure 4, et quand il retombe dans la position d'accouplement, la surface exté- rieure 31 vient au contact de la surface de came 27 du cliquet de verrouillage 15, obligeant celui-ci à tourner vers l'arrière autour de la broche 16 ce qui provoque une légère compression du ressort 18. Quand le loquet retombe dans la po- sition d'accouplement finale le cliquet est rappelé en avant, sa surface de verrouillage 28 s'engageant sur la surface de verrouillage 34 de l'extrémité du loquet.
En supposant que pendant l'accrochage un loquet se soulève comme repré- senté sur la figure 4, on notera que l'autre loquet peut ne pas se soulever et peut venir directement dans la position où sa surface de verrouillage 34 glisse sous la surface de verrouillage 28 du cliquet coopérant. Dans la position d'accou- plement représentée à la fig. 5, chaque cliquet de verrouillage 15 des deux coupleurs est en prise avec la surface de verrouillage 34 du loquet de l'autre coupleur, ce qui prévient toute possibilité de désaccouplement des loquets. Chaque cliquet en venant en prise avec l'extrémité du loquet la plus éloignée de l'axe du loquet, immobilise mieux ce dernier contre l'action des forces qui pourraient avoir tendance à désaccoupler les loquets.
Pour désaccoupler des loquets accouplés ou pour s'opposer à l'accou- plement des coupleurs, on a prévu des moyens pour faire tourner les cliquets de verrouillage 15 autour de leurs axes de pivotement. A cet effet, l'extrémité extérieure de la broche 16 porte un court levier 36 relié par une chaîne 37, visible sur la figure 2, à un levier de manoeuvre monté sur le véhicule. Ce levier de manoeuvre 38 (-représenté schématiquement sur les seules figures 4 à 8) peut être immobilisé par une grille de guidage 39 dans l'une de deux positions, dont l'une est celle " d'accouplement" et l'autre celle de "non accouplement".
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Quand le levier 38 est placé dans la position d'accouplement la chaîne 37 est lâche et le ressort 18 agit sur la surface 21 de la broche 16 pour placer le cliquet 15 en position de. verrouillage du loquet comme il est représenté sur les fig. 3, 4 ou 5. Pour désaccoupler une paire de coupleurs, le levier 38 de l'un des véhicules est déplacé pour tendre la chaîne 37 qui fait tourner le cliquet du coupleur correspondant dans une position, représentée sur la fig. 6, dans laquelle le bras 26 vient en contact avec la surface extérieure 31 de l'ex- trémité du loquet du coupleur coopérant pour soulever ce loquet. Quand ce dernier est soulevé au-dessus de l'autre loquet, la force de séparation appliquée aux véhicules sépare les coupleurs.
Bien que l'on ait manoeuvré le cliquet d'un seul coupleur, on notera que le cliquet non actionné de l'autre coupleur et le loquet qu'il maintient ne peuvent pas empêcher le mouvement de séparation des coupleurs pour la raison que les surfaces de verrouillage 28 du cliquet et 34 du loquet sont sensiblement parallèles à la direction du mouvement du véhicule. Dans des circons- tances normales, lorsque l'on désaccouple les coupleurs des véhicules, l'un des vé hicules peut être poussé sur une "bosse" convenable de la voie pour donner l'im- pulsion voulue. Par ailleurs, si les véhicules sont sur une voie en palier, les tampons latéraux peuvent être suffisamment comprimés pour séparer les coupleurs.
Pour désaccoupler les loquets il n'est pas nécessaire de déplacer le levier 38 dans la grille jusqu'à la position de non accouplement.
Il est parfois nécessaire de pouvoir pousser les véhicules les uns contre les autres sans que l'accouplement se produise. Pour obtenir ce résultat, le levier 38 est placé à la position de non accouplement dans la grille 39 cette manoeuvre provoquant la rotation du eliquet 15, par l'intermédiaire de la chaîne 37 et du levier 36, jusqu'à une position, représentée sur les figures 7 et 8, où le bras 26 du cliquet est placé près de la surface d'accouplement 32 du loquet 11 de l'un des coupleurs. Dans cette position la cuvette 22 est presque au contact de l'épaulement 20 et le cliquet est pratiquement à la limite de son mouvement angulaire. Quand on manoeuvre des véhicules dont les coupleurs sont mis dans la position de non accouplement, il est préférable que tous les coupleurs pouvant entrer en jeu, soient placés dans cette position.
Quand deux véhicules s'appro- chent l'un de l'autre avec leurs coupleurs dans cette position, les surfaces ex- térieures 31 des extrémités des loquets arrivent au contact l'une de l'autre et l'un ou l'autre de ces loquets, ou les deux , se soulèvent. Un déplacement supplé- mentaire vers l'intérieur amène les loquets 11 en contact avec les bras 29 des cliquets de verrouillage et dans le cas où le loquet est déjà soulevé, le rôle du cliquet 15 est d'empêcher le loquet 11 de tomber dans la position d'accouple- ment. Ce résultat est représenté sur la figure 7. Dans le cas où un loquet ne se soulève pas, la partie inférieure de la saillie 33 rencontre le bras 29 du cli- quet coopérant 15 et 1'inclinaison de la surface extérieure 31 de l'extrémité du loquet le fera se soulever en glissant sur le bras 26.
Le cliquet lui-même ne peut se déplacer sous l'action de la force transmise par le loquet du fait du con- tact de la cuvette 22 avec l'épaulement 20. La figure 8 montre cette dernière possibilité, l'extrémité extérieure du loquet 11 venant en contact avec l'extré- mité du bras 29,qui'.l'oblige à se soulever;la,.position finale étant, bien entendu, celle de la figure 7, où le loquet est soulevé.
Dans le cas où les coupleurs des véhicules manoeuvrés l'un vers 1' autre ont lurs leviers 38 placés, l'un dans la position d'accouplement, l'autre dans la position de non accouplement, aucun accouplement ne peut se produire lorsque les coupleurs se rencontrent, car le loquet de l'un des coupleur$ sera empêché de retomber pour s'accoupler avec le loquet de l'autre coupleur par le bras levé 29 du cliquet de cet autre coupleur.
Avec le coupleur décrit, il est éssentiel que soient évités en servi- ce les déplacements relatifs vers l'intérieur des coupleurs au delà de la positio pour laquelle, les surfaces 32 des loquets viennent en prise l'une avec l'autre, afin de supprimer les risques de détérioration des cliquets de verrouillage 15.
A cet effet des bossages 41 formant arrêtoirs sont prévus sur les cornes pour éviter que le mouvement relatif vers l'intérieur dépasse ce qui est nécessaire po
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permettre 1'accouplement des loquets.
Pour réaliser une construction simple, il est désirable qu'il n'y ait pas dans un coupleur de liaison mécanique entre le loquet et le cliquet. Dans le dispositif décrit le ressort 18 crée une liaison mécanique plutôt indirecte mais il est dans le cadre de l'invention de remplacer ce ressort par deux res- sorts agissant séparément sur le loquet et sur le cliquet. D'une façon plus géné- rale, la présente invention englobé des modes de construction dans lesquels les loquets de coupleurs coopérants peuvent être disposés l'un par =apport à l'autre pour pivoter dans un seul plan ou dans des plans inclinés l'un par rapport à 1' autre sous des angles autres que 90 comme il est décrit dans l'exemple donné.