Tampon de véhicule ferroviaire La présente invention concerne un perfectionne ment apporté à l'élément élastique d'un tampon de véhicule ferroviaire, élément constitué par un empilage d'anneaux en matière élastomère, par exemple en caoutchouc, synthétique ou naturel. Elle concerne plus précisément un tampon de véhicule ferroviaire compre nant principalement un butoir prenant appui contre un ressort intérieur, maintenu contre un élément d'appui, butoir coulissant par rapport à un boisseau de guidage fixé rigidement au châssis du véhicule, le ressort étant constitué par un empilage de plaques symétriques par rapport à l'axe de compression du ressort, ces plaques étant exécutées en matière élastomère et séparées les unes des autres par des plaques métalliques.
Ce tampon est caractérisé par le fait qu'au moins une plaque de guidage, dont le contour extérieur entoure complète ment celui des plaques élastiques, est montée entre deux de ces dernières pour réduire, lors d'une compression du ressort, le déplacement latéral éventuel de sa zone médiane, en prenant appui contre une paroi inférieure du butoir ou du boisseau de guidage.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution du tampon objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe en travers du tampon du véhicule.
La fig. 2 est une coupe en travers d'une rondelle de guidage.
La fig. 3 montre schématiquement un tampon de véhicule dont l'empilage élastique est utilisé également comme dispositif élastique d'attelage du véhicule.
Tous les éléments se correspondant dans ces dif férentes figures portent les mêmes numéros de repère. La fig. 1 représente les pièces principales suivantes un butoir 1 constituant l'élément recevant les chocs se prolonge par une jupe 2 coulissant à l'intérieur du bois- seau de guidage 3 qui est fixé rigidement au châssis du véhicule 5 par l'intermédiaire d'une bride 4 et de bou lons, non représentés à la figure. Deux anneaux de gui dage 6, 7, exécutés, par exemple, en une matière ayant de bonnes caractéristiques de frottement, comme du ny lon, guident axialement la jupe 2 du butoir dans le bois seau de guidage 3 et évitent le frottement métal sur métal.
Un autre anneau 8, monté dans une rainure mé nagée à l'extrémité de la jupe 2, limite la course axiale du butoir et évite qu'il puisse sortir du boisseau de guidage.
L'élément élastique est constitué par un empilage de rondelles 9 en matière élastomère, dans le cas parti culier en caoutchouc synthétique ou naturel. Ces ron delles sont séparées les unes des autres par des rondelles métalliques 10. Deux rondelles spéciales 11, dont l'épais seur et la matière sont judicieusement choisies, sont de dimensions extérieures plus grandes que les rondelles de caoutchouc 9 et que les rondelles intermédiaires 10. Ces rondelles 11 sont montées au voisinage du milieu de l'empilage élastique constitué par elles et par l'en semble des rondelles élastiques 9 et intermédiaires 10.
L'élément élastique prend appui, d'une part, contre la face interne du butoir et, d'autre part, contre une plaque 12 portée par une entretoise 13 s'appuyant contre le châssis 5 du véhicule et tenue par une bride 14.
Le fonctionnement du tampon est le suivant En régime normal, l'empilage élastique repousse le butoir de droite à gauche, jusqu'à ce que l'anneau 8 bute contre un épaulement 15 ménagé dans le boisseau de guidage 3. Lors d'un choc sur le tampon, celui-ci a tendance à se déplacer axialement de gauche à droite, guidé par le boisseau de guidage 3, par l'intermédiaire des anneaux 6 et 7. Ce déplacement provoque un écra sement des rondelles de caoutchouc 9 qui s'aplatissent, déformation provoquant une augmentation du diamètre extérieur et simultanément une réduction du diamètre intérieur de chaque rondelle 9. Il y a frottement entre les faces des rondelles de caoutchouc 9 et celles des ron delles intermédiaires 10.
Lorsque l'effort disparaît, les anneaux de caoutchouc 9 ont tendance à reprendre leur forme initiale et à repousser le tampon pour le remettre dans sa position normale.
Comme l'empilage élastique est symétrique axiale- ment, une compression axiale devrait conserver cette symétrie. Cependant, l'expérience montre qu'avec des tampons de ce type, l'aplatissement de l'empilage élas tique ne se fait pas régulièrement et que l'ensemble a une tendance au flambage, c'est-à-dire qu'une compres sion axiale provoque un déplacement latéral de la zone médiane de l'empilage. Il en résulte que les rondelles 9, situées au milieu de l'empilage, peuvent frotter contre la paroi intérieure de la jupe 2 solidaire du butoir, frot tement susceptible de provoquer leur destruction. Les rondelles 11 sont conçues spécialement pour supporter cet appui et le frottement qui en résulte, en guidant et protégeant les autres éléments constituant l'empilage élastique.
Il est évident que les différentes rondelles intermé diaires 10, les rondelles en caoutchoute 9 et les ron delles de guidage 11 comprennent des moyens permet tant de les centrer les unes par rapport aux autres et de les maintenir dans cette position relative. Ces moyens peuvent être réalisés de différentes manières, par exemple sous la forme d'un renflement logé dans une gorge.
La fig. 2 montre à plus grande échelle une rondelle de guidage 11. On remarque que l'épaisseur de cette ron delle est suffisamment importante pour supporter l'ef fort de guidage résultant d'un flambage éventuel. Cette rondelle 11 comprend une ondulation 22 dont une partie 23 est en creux, tandis qu'une autre partie 14 est en saillie. Comme tous les éléments constituant l'empilage présentent une ondulation semblable, il suffit de placer les différentes rondelles de telle manière que l'élément en saillie 14 de chaque rondelle soit logé dans l'élé ment en creux de la rondelle adjacente pour assurer le maintien de l'alignement de l'empilage.
La rondelle<B>Il</B> comprend en outre un anneau 15 entourant son bord extérieur, soit celui soumis au frot tement. Cet anneau 15 est exécuté en une matière ayant de bonnes caractéristiques de frottement, compte tenu de la matière de la jupe du butoir contre laquelle il est en contact. On peut utiliser avantageusement du ny lon , du téflon et d'autres matières synthétiques ne nécessitant pas de lubrification.
La fig. 3 comporte les mêmes éléments que la fig. 1 ; elle se caractérise cependant par le fait que l'élément d'appui constitué par une plaque 12 et une entretoise 13, au lieu d'être, comme à la fig. 1, fixé au châssis du véhicule, est lié à une tige 16 qui peut coulisser par rapport à ce châssis.
Un point 17 de cette tige porte une traverse 18 aux extrémités de laquelle deux crochets d'attelage 19, 20 sont attachés. De cette façon, le dispositif élastique, constitué par l'empilage des rondelles 9, 10 et 11, ab sorbe élastiquement, comme précédemment, tous les chocs provenant du butoir 1, mais dans ce cas, il ab sorbe aussi élastiquement tous les efforts de traction provenant des crochets d'attelage 19 et 20.
Cette figure montre un véhicule ferroviaire qui pos sède un tampon médian et deux crochets d'attelage, solu tion fréquemment utilisée pour les chemins de fer à voie étroite. Il est évident que la même double utilisation des éléments élastiques du tampon peut être réalisée pour des chemins de fer à voie normale, possédant un crochet d'attelage et deux tampons de chocs.
Les fig. 1 et 3 représentent des empilages élastiques équipés de deux rondelles de guidage. Il est clair qu'il est possible d'équiper l'empilage d'une seule rondelle de guidage, ou d'en mettre trois, ou plus encore. Les rondelles de guidage 11 peuvent être exécutées en différentes matières, elles peuvent être métalliques, en matériaux synthétiques, pourvu qu'elles soient suffi samment résistantes. Une solution particulièrement éco nomique consiste à les exécuter en aluminium, matériau léger, inoxydable et facile à couler. Ces rondelles d'alu minium pourraient en outre être protégées par un trai tement d'oxydation de la surface, de manière à la durcir, par exemple.
Dans la description donnée ci-dessus, il a été men tionné que tous les éléments constituant l'empilage élas tique étaient circulaires, comme les rondelles, les an neaux. II est clair que la même construction peut être envisagée avec d'autres formes d'éléments, par exemple carrée, rectangulaire, et d'une façon plus générale poly- P a nale. Il importe seulement que le bord extérieur de l'élément de guidage déborde suffisamment le bord ex térieur des plaques de caoutchouc pour éviter leur con tact avec le butoir ou le boisseau de guidage.
De nombreuses formes d'exécution de tampons sont possibles. Dans les croquis ci-dessus, il a été mentionné que la jupe 2, solidaire du butoir, plonge à l'intérieur du boisseau de guidage 3. Les rôles pourraient être inversés, et le guidage pourrait intervenir d'une autre manière, notamment le boisseau de guidage 3 pourrait plonger à l'intérieur de la jupe 2 et remplir les mêmes fonctions. Enfin, le butoir 1 peut être de différentes formes. II peut être plat, constitué par une calotte sphérique, ou simplement arqué, comme c'est fréquemment le cas pour les véhicules circulant sur des voies étroites.
Rail vehicle buffer The present invention relates to an improvement made to the elastic element of a rail vehicle buffer, an element consisting of a stack of rings of elastomeric material, for example rubber, synthetic or natural. It relates more precisely to a rail vehicle buffer comprising mainly a stopper bearing against an internal spring, held against a support element, sliding stopper with respect to a guide bush fixed rigidly to the vehicle frame, the spring being constituted by a stack of plates symmetrical with respect to the axis of compression of the spring, these plates being made of elastomeric material and separated from each other by metal plates.
This buffer is characterized by the fact that at least one guide plate, the outer contour of which completely surrounds that of the elastic plates, is mounted between two of the latter to reduce, during compression of the spring, any lateral displacement. from its middle zone, resting against a lower wall of the stopper or of the guide plug.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, several embodiments of the tampon which is the subject of the invention.
Fig. 1 is a section through the vehicle buffer.
Fig. 2 is a cross section of a guide washer.
Fig. 3 schematically shows a vehicle buffer, the elastic stack of which is also used as an elastic coupling device for the vehicle.
All the elements corresponding to each other in these dif ferent figures bear the same reference numbers. Fig. 1 shows the following main parts a stopper 1 constituting the element receiving the shocks is extended by a skirt 2 sliding inside the guide bar 3 which is rigidly fixed to the frame of the vehicle 5 by means of a flange 4 and bolts, not shown in the figure. Two guide rings 6, 7, made, for example, of a material having good friction characteristics, such as ny lon, axially guide the skirt 2 of the stopper in the wood guide bucket 3 and avoid metal on metal friction .
Another ring 8, mounted in a groove made at the end of the skirt 2, limits the axial travel of the stopper and prevents it from coming out of the guide plug.
The elastic element consists of a stack of washers 9 made of elastomeric material, in the particular case of synthetic or natural rubber. These washers are separated from each other by metal washers 10. Two special washers 11, the thickness and material of which are judiciously chosen, are of larger external dimensions than the rubber washers 9 and the intermediate washers 10 These washers 11 are mounted in the vicinity of the middle of the elastic stack formed by them and by the set of elastic 9 and intermediate washers 10.
The elastic element bears, on the one hand, against the internal face of the stopper and, on the other hand, against a plate 12 carried by a spacer 13 resting against the chassis 5 of the vehicle and held by a flange 14.
The operation of the buffer is as follows Under normal conditions, the elastic stacking pushes the stopper from right to left, until the ring 8 abuts against a shoulder 15 formed in the guide plug 3. Upon impact on the buffer, the latter tends to move axially from left to right, guided by the guide plug 3, via the rings 6 and 7. This movement causes crushing of the rubber washers 9 which s' flatten, deformation causing an increase in the outside diameter and simultaneously a reduction in the inside diameter of each washer 9. There is friction between the faces of the rubber washers 9 and those of the intermediate washers 10.
When the force disappears, the rubber rings 9 have a tendency to resume their initial shape and to push the buffer back to put it back in its normal position.
Since the elastic stacking is axially symmetrical, axial compression should maintain this symmetry. However, experience shows that with buffers of this type, the flattening of the elastic stacking does not occur regularly and that the assembly has a tendency to buckle, that is to say that a axial compression causes lateral displacement of the middle zone of the stack. The result is that the washers 9, located in the middle of the stack, can rub against the inner wall of the skirt 2 integral with the stopper, friction likely to cause their destruction. The washers 11 are specially designed to withstand this support and the friction which results from it, guiding and protecting the other elements constituting the elastic stack.
It is obvious that the various intermediate washers 10, the rubber washers 9 and the guide washers 11 comprise means allowing both to center them with respect to each other and to maintain them in this relative position. These means can be produced in different ways, for example in the form of a bulge housed in a groove.
Fig. 2 shows on a larger scale a guide washer 11. It is noted that the thickness of this washer is large enough to withstand the guiding ef fort resulting from a possible buckling. This washer 11 comprises a corrugation 22 of which a part 23 is hollow, while another part 14 is protruding. As all the elements constituting the stack have a similar corrugation, it suffices to place the various washers in such a way that the projecting element 14 of each washer is housed in the hollow element of the adjacent washer to ensure the maintenance. stack alignment.
The washer <B> Il </B> further comprises a ring 15 surrounding its outer edge, that is to say that subjected to friction. This ring 15 is made of a material having good friction characteristics, taking into account the material of the skirt of the stopper against which it is in contact. Nylon, Teflon and other plastics which do not require lubrication can be advantageously used.
Fig. 3 comprises the same elements as FIG. 1; however, it is characterized by the fact that the support element consisting of a plate 12 and a spacer 13, instead of being, as in FIG. 1, fixed to the vehicle frame, is linked to a rod 16 which can slide relative to this frame.
A point 17 of this rod carries a cross member 18 at the ends of which two coupling hooks 19, 20 are attached. In this way, the elastic device, constituted by the stacking of the washers 9, 10 and 11, elastically absorbs, as before, all the shocks coming from the stopper 1, but in this case, it also elastically absorbs all the efforts of traction from towing hooks 19 and 20.
This figure shows a railway vehicle which has a median buffer and two coupling hooks, a solution frequently used for narrow gauge railways. It is obvious that the same double use of the elastic elements of the buffer can be achieved for normal gauge railways, having a coupling hook and two shock buffers.
Figs. 1 and 3 represent elastic stacks equipped with two guide washers. It is clear that it is possible to equip the stack with a single guide washer, or to put three, or more. The guide washers 11 can be made of different materials, they can be metallic or synthetic materials, provided they are strong enough. A particularly economical solution consists in making them in aluminum, a light material, stainless and easy to cast. These aluminum washers could also be protected by an oxidation treatment of the surface, so as to harden it, for example.
In the description given above, it was mentioned that all the elements constituting the elastic stack were circular, such as washers and rings. It is clear that the same construction can be envisaged with other shapes of elements, for example square, rectangular, and more generally poly-P a nal. It is only important that the outer edge of the guide member extends sufficiently beyond the outer edge of the rubber plates to avoid their contact with the stopper or the guide plug.
Many embodiments of buffers are possible. In the sketches above, it was mentioned that the skirt 2, integral with the stopper, plunges inside the guide plug 3. The roles could be reversed, and the guide could intervene in another way, in particular the guide bushel 3 could dive inside the skirt 2 and perform the same functions. Finally, the stopper 1 can be of different shapes. It can be flat, consisting of a spherical cap, or simply arched, as is frequently the case for vehicles traveling on narrow tracks.