EP3072772A1 - Dispositif d'attelage automatique d'un vehicule ferroviaire - Google Patents

Dispositif d'attelage automatique d'un vehicule ferroviaire Download PDF

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Publication number
EP3072772A1
EP3072772A1 EP16161903.6A EP16161903A EP3072772A1 EP 3072772 A1 EP3072772 A1 EP 3072772A1 EP 16161903 A EP16161903 A EP 16161903A EP 3072772 A1 EP3072772 A1 EP 3072772A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling device
head
automatic coupling
horizontal
emergency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16161903.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christian Jordy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SNCF Mobilites
Original Assignee
SNCF Mobilites
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SNCF Mobilites filed Critical SNCF Mobilites
Publication of EP3072772A1 publication Critical patent/EP3072772A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G3/00—Couplings comprising mating parts of similar shape or form which can be coupled without the use of any additional element or elements
    • B61G3/16—Couplings comprising mating parts of similar shape or form which can be coupled without the use of any additional element or elements with coupling heads rigidly connected by rotatable hook plates or discs and balancing links, the coupling members forming a parallelogram, e.g. "Scharfenberg" type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00—Details or accessories
    • B61G7/14—Safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G9/00—Draw-gear
    • B61G9/20—Details; Accessories

Definitions

  • the present invention relates to the field of the automatic coupling of railway vehicles, in particular, the trains of a high-speed train of the TGV ⁇ type.
  • the invention therefore aims to overcome these disadvantages by providing an automatic coupling device of improved design and offering optimum safety in case of failure of its absorption member.
  • the coupling device comprises emergency means mounted between the horizontal guide element of the holding member and the coupling head, said emergency means being configured to enable transmission of the efforts between said horizontal guide member and said coupling head only in case of failure of the coupling device.
  • the traction forces in the horizontal direction are taken directly by the horizontal holding member in case of failure.
  • the horizontal holding member fulfills a dual function by allowing, on the one hand, to maintain the head before coupling in normal operation in a horizontal plane and, on the other hand, to form a transmission means. efforts pending in case of failure of the deflection member.
  • the emergency means are said to be “waiting” since they are activated only in the event of a failure of the coupling device.
  • Such standby emergency means are known to those skilled in the art under their English designation “fail-safe”.
  • the emergency means comprise a displacement light and an emergency member extending in said displacement light, the emergency member being secured to one of the elements of the coupling head and the horizontal guidance of the holding member, the displacement light belonging to the other of said elements.
  • the emergency device is integrated in the automatic coupling and it is no longer necessary to use a wire rope that is reported.
  • the use of an emergency device mounted in a light makes it possible not to solicit the emergency device in the absence of failure. The latter is activated only when the axial dimension of the coupling is changed, that is to say, in the event of rupture of the displacement member.
  • the coupling device comprises an element relief device secured to the coupling head and extending in said displacement light.
  • the coupling device comprises a shock absorbing member, mounted between the coupling head and the deflection member, adapted to absorb in the axial direction the energy resulting from the docking to another vehicle. rail.
  • the emergency device is dimensioned so as to withstand an axial tensile force of at least 300 kN.
  • an axial tensile force of at least 300 kN.
  • the horizontal guide element is dimensioned to withstand an axial tensile stress of at least 300 kN.
  • the horizontal guide element is thicker than in the prior art, its rigidity is increased and makes it possible to provide support for the spring means of the vertical support member which are thus less stressed. The service life of the vertical support member is thus improved.
  • the horizontal guide element has a vertical thickness of at least 12 mm.
  • the horizontal guide member is in the form of a metal blade.
  • the displacement light has an axial length of between 160 mm and 200 mm.
  • the rescue member does not abut in the ends of the displacement light during normal docking.
  • the emergency device is able to move forwards in the displacement light by a first distance of at least 40.5 mm.
  • the rescue member is in the form of a pawn.
  • the holding member is rotatably mounted about a vertical axis relative to the rear mounting base.
  • the coupling head can tilt laterally in the horizontal plane.
  • the front coupling head is of the SCHARFENBERG type.
  • the invention also relates to a railway vehicle comprising an automatic coupling device as presented above.
  • the railway vehicle extends axially in a horizontal direction in the use position.
  • FIG 2 it is represented schematically an automatic coupling device 1 according to the invention intended to be mounted to a railway train to hitch it to another train.
  • the automatic coupling device 1 has, in this example, a structure of the SCHARFENBERG type known to those skilled in the art.
  • the automatic coupling device 1 comprises a rear mounting base 3 intended to be firmly connected to a railway vehicle at a height of about 102.5 cm of a railway track.
  • the automatic coupling device 1 further comprises a front coupling head 2 adapted to mate mechanically, pneumatically and electrically to another coupling device 1 in a coupling direction X A extending substantially substantially horizontal.
  • the front coupling head 2 is adjustable in order to compensate for misalignment or positioning.
  • the front coupling head 2 comprises a mechanical coupler 21, a pneumatic coupler (not referenced) adapted to allow a first general pneumatic connection and a second main pneumatic connection and an electrical coupler 22 adapted to allow an electrical connection by example 72V, preferably low voltage.
  • the front coupling head 2 also comprises a computer coupler in order to allow the communication of data between two trains hitched together.
  • the front coupling head 2 extends longitudinally and must be orientable to align perfectly with another automatic coupling device of another train.
  • the automatic coupling device 1 further comprises a displacement member 4 adapted to allow the front coupling head 2 to tilt laterally in a horizontal plane DH and vertically in a vertical plane DV relative to the rear base 3, a holding member 5 of the front coupling head 2 in a horizontal plane and a vertical support member 6 of the front coupling head 2.
  • the inclination of the front coupling head 2 can be controlled both in the horizontal plane and in the vertical plane, which guarantees a optimal coupling. In other words, the orientation capabilities of the front mating head 2 are limited.
  • the deflection member 4 comprises a first part 40 mechanically connected to the rear mounting base 3 by a ball joint and a second part 41 connected to the front coupling head 2.
  • the front coupling head 2 is free to tilt laterally in a horizontal plane DH and vertically in a vertical plane DV relative to the rear mounting base 3.
  • the holding member 5 comprises a horizontal guide member 51 mounted in translation relative to the front coupling head 2 so that the front coupling head 2 is maintained in a horizontal plane.
  • the front coupling head 2 comprises an axially oriented guide member 23 in which the horizontal guide element 51 slides.
  • the horizontal guide member 51 has a vertically open, longitudinally extending displacement lumen 9 extending along an axis X B parallel to the hinge axis X A as illustrated in FIG. figure 3 .
  • the automatic coupling device 1 comprises an emergency device 8 which is integral with the front coupling head 2 and which extends into said displacement light 9.
  • the displacement light 9 and the emergency device 8 form emergency means mounted between the horizontal guide element 51 of the holding member 5 and the coupling head 2.
  • the emergency means are configured to enable the transmission of forces between said horizontal guide member 51 and said coupling head 2 only in case of failure of the coupling device.
  • the emergency device 8 is dimensioned to withstand a horizontal tensile force, in particular along the axis X B , at least equal to 300 kN.
  • the emergency device 8 is in the form of a pawn metal, particularly steel C55E, whose diameter is of the order of 55 mm and whose length is of the order of 40 mm.
  • the horizontal guide element 51 is dimensioned so as to withstand an axial tensile stress of at least 300 kN.
  • the horizontal guide member 51 has a vertical thickness of at least 12 mm.
  • the horizontal guide member 51 is in the form of a metal blade of rectangular section.
  • the displacement light 9 has a longitudinal length of between 160 mm and 200 mm.
  • the emergency device 8 extends in the displacement light 9 at a distance from its ends.
  • the emergency device 8 is adapted to move freely forward a first distance ⁇ X1 at least equal to 40.5 mm and a second distance ⁇ X2 at least 60 mm.
  • This range of displacement corresponds to the usual displacements of the horizontal guide element 51 during normal operation, in particular during a docking.
  • the holding member 5 further comprises a vertical guide member 52 rotatably mounted along a vertical axis Z1 relative to the rear mounting base 3 so as to orient in a horizontal plane.
  • a lateral deflection of the horizontal guide member 51 in a horizontal plane is allowed.
  • the horizontal guide element 51 and the vertical guide element 52 of the holding member 5 are integral with each other.
  • the deflection member 4 is indirectly connected to the rear mounting base 3 via the holding member 5.
  • the first portion 40 of the deflection member 4 is mechanically connected to the vertical guide member 52 by a ball joint.
  • the vertical support member 6 comprises spring means 60, a first end 61 is connected to the front coupling head 2 by a ball joint and a second end 62 is connected to the guide member vertical 52 of the holding member 5 by a ball joint.
  • the setting of the means of spring 60 advantageously allows the adjustment of the vertical height.
  • the vertical support member 6 allows a vertical adjustment of the front coupling head 2 while allowing to damp the vertical vibrations.
  • the horizontal guide element 51 is thicker than in the prior art, its rigidity is increased and makes it possible to provide support for the spring means 60 of the vertical support member 6, which are thus less solicited. The service life of the vertical support member 6 is thus improved.
  • the automatic coupling device 1 also comprises a shock absorbing member 7, mounted between the front coupling head 2 and the deflection member 4 as illustrated at figure 2 .
  • the front coupling head 2 comprises a housing 20 in which the deflection member 4 can translate when axial compression is applied to the automatic coupling device 1, in particular, during a docking.
  • the absorption member 7 comprises damping means 70 mounted in said housing 20, in particular an elastic spring called "RINGFEDER", for absorbing the energy of the translation of the deflection member 4.
  • the displacement range of the displacement light 9 is adapted to prevent the rescue member 8 from abutting with one of the ends of the displacement light 9 during a docking.
  • such an absorption member 7 allows the docking of a stationary train with a train rolling at 5 km / h.
  • the automatic coupling device 1 is in a normal configuration, the front coupling head 2 extending axially along the axis X A.
  • the traction forces pass axially between the front coupling head 2 and the rear mounting base 3 via the deflection member 4 and the vertical guide member 52.
  • the rescue member 8 extends into the light of the displacement 9 of the horizontal guide member 51 away from the ends of the moving light 9 as illustrated in FIG. figure 3 .
  • the traction forces can no longer transit via the deflection member 4. It follows that the front head coupling 2 away in the axial direction X A of the rear mounting base 3.
  • the rescue member 8 integral with the front coupling head 2 moves forward relative to the moving light 9 of the horizontal guide element 51 which is integral with the rear mounting base 3.
  • the emergency member 8 abuts against the front end of the displacement light 9
  • the traction forces can pass between the head before the coupling 2 and the rear mounting base 3 via the emergency device 8 and the horizontal guide element 51.
  • the mechanical dimensioning in horizontal traction of the emergency device 8 and the horizontal guide element 51 ensures an optimal connection ale.
  • the spare unit 8 which was waiting is activated and ensures the connection between the trains.
  • the automatic coupling device 1 comprises a guiding light 9 'formed in the front coupling head 2 and an emergency device 8' integral with the horizontal guiding element 51.
  • the automatic coupling device 1 comprises a guiding light 9 'formed in the front coupling head 2 and an emergency device 8' integral with the horizontal guiding element 51.
  • Such an embodiment is equivalent to that of presented above and makes it possible to transmit the traction forces in the event of failure between the front coupling head 2 and the horizontal guide element 51 via the emergency device 8 '.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Un dispositif d'attelage automatique (1) pour véhicule ferroviaire comportant une tête avant d'accouplement (2) adaptée pour s'accoupler à un autre dispositif d'attelage, une base arrière de montage (3), un organe de débattement (4) adapté pour permettre à la tête avant d'accouplement (2) de s'incliner par rapport à la base arrière de montage (3), un organe de maintien (5) de la tête avant d'accouplement (2), ledit organe de maintien (5) comportant au moins un élément de guidage horizontal (51) monté en translation axiale par rapport à la tête avant d'accouplement (2), le dispositif d'attelage (1) comportant des moyens de secours montés entre l'élément de guidage horizontal (51) de l'organe de maintien (5) et la tête d'accouplement (2), lesdits moyens de secours étant configurés pour permettre la transmission des efforts entre ledit élément de guidage horizontal (51) et ladite tête d'accouplement (2) uniquement en cas de défaillance du dispositif d'attelage (1).

Description

    DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR
  • La présente invention concerne le domaine de l'attelage automatique de véhicules ferroviaires, en particulier, des rames d'un train à grande vitesse du type TGV ©.
  • Pour atteler deux rames d'un train, il est connu d'utiliser pour chaque rame un dispositif d'attelage du type SCHARFENBERG, connu de l'homme du métier, pour assurer l'accouplement et le désaccouplement mécanique, pneumatique et électrique entre les deux rames. De manière connue, un tel attelage permet de relier deux rames indépendantes, dites « unités simples », pour former une « unité multiple ».
  • En référence à la figure 1, il est représenté schématiquement un dispositif d'attelage 101 du type SCHARFENBERG qui comprend :
    • une tête avant d'accouplement 102, s'étendant axialement selon un axe horizontal XA, adaptée pour permettre l'accouplement et le désaccouplement mécanique, pneumatique et électrique,
    • une base arrière de montage 103 destinée à être reliée à un véhicule ferroviaire,
    • un organe de débattement 104 adapté pour permettre à la tête avant d'accouplement 102 de s'incliner latéralement dans un plan horizontal DH et verticalement dans un plan vertical DV par rapport à sa base arrière de montage 103 de manière à autoriser un débattement,
    • un organe de maintien 105 de la tête avant d'accouplement 102 dans un plan horizontal afin de limiter l'inclinaison latérale de la tête avant d'accouplement 102,
    • un organe de support vertical 106 de la tête avant d'accouplement 102 afin de limiter l'inclinaison verticale de la tête avant d'accouplement 102, et
    • un organe d'absorption de choc 107, monté entre la tête avant d'accouplement 102 et l'organe de débattement 104, adapté pour permettre l'accostage d'une rame se déplaçant à faible vitesse avec une rame à l'arrêt.
  • Un des inconvénients de ce type de dispositif d'attelage automatique 101 est que l'organe d'absorption 107 ou l'organe de débattement 104 est susceptible de se rompre suite à une répétition d'accostages et d'efforts de traction. Pour permettre de maintenir les rames reliées en cas de défaillance, il a été proposé d'ajouter un câble métallique 110, monté en attente, entre la base arrière de montage 103 et la tête avant d'accouplement 102 comme illustré à la figure 1. Ainsi, en cas de défaillance, les efforts de traction ne transitent pas via l'organe d'absorption 107 ou l'organe de débattement 104 mais via la ledit câble métallique 110 appelé également élingue.
  • Cette solution n'est pas satisfaisante étant donné que le câble métallique 110 n'est pas dimensionné pour recevoir des efforts de traction de forte amplitude. En outre, la liaison du câble métallique 110 est peu robuste, ce qui pénalise sa durée de vie. Enfin, les opérateurs accordent peu de confiance à un câble métallique 110 qui est rapporté sur un dispositif d'attelage automatique existant.
  • L'invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif d'attelage automatique de conception améliorée et offrant une sécurité optimale en cas de défaillance de son organe d'absorption.
    • PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION
  • A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'attelage automatique pour véhicule ferroviaire comportant :
    • une tête avant d'accouplement adaptée pour s'accoupler au moins de manière mécanique et pneumatique selon une direction axiale horizontale à un autre dispositif d'attelage,
    • une base arrière de montage destinée à être reliée à un véhicule ferroviaire,
    • un organe de débattement adapté pour permettre à la tête avant d'accouplement de s'incliner latéralement dans un plan horizontal et verticalement dans un plan vertical par rapport à la base arrière de montage, et
    • un organe de maintien de la tête avant d'accouplement dans un plan horizontal, ledit organe de maintien comportant au moins un élément de guidage horizontal monté en translation axiale par rapport à la tête avant d'accouplement.
  • L'invention est remarquable en ce que le dispositif d'attelage comporte des moyens de secours montés entre l'élément de guidage horizontal de l'organe de maintien et la tête d'accouplement, lesdits moyens de secours étant configurés pour permettre la transmission des efforts entre ledit élément de guidage horizontal et ladite tête d'accouplement uniquement en cas de défaillance du dispositif d'attelage.
  • Grace à l'invention, les efforts de traction selon la direction horizontale sont repris directement par l'organe de maintien horizontal en cas de défaillance. De manière avantageuse, l'organe de maintien horizontal remplit une double fonction en permettant, d'une part, de maintenir la tête avant d'accouplement en fonctionnement normal dans un plan horizontal et, d'autre part, de former un moyen de transmission des efforts en attente en cas de défaillance de l'organe de débattement.
  • Les moyens de secours sont dits « en attente » étant donné qu'ils ne sont activés qu'en cas de défaillance du dispositif d'attelage. De tels moyens de secours en attente sont connus de l'homme du métier sous leur désignation anglaise « fail-safe ».
  • De manière préférée, les moyens de secours comportent une lumière de déplacement et un organe de secours s'étendant dans ladite lumière de déplacement, l'organe de secours étant solidaire d'un des éléments parmi la tête d'accouplement et l'élément de guidage horizontal de l'organe de maintien, la lumière de déplacement appartenant à l'autre desdits éléments.
  • Ainsi, en cas de défaillance, les efforts de traction selon la direction horizontale sont repris par l'organe de maintien horizontal et l'organe de secours. Ainsi, l'organe de secours est intégré à l'attelage automatique et il n'est plus nécessaire d'utiliser un câble métallique qui est rapporté. L'utilisation d'un organe de secours monté dans une lumière permet de ne pas solliciter l'organe de secours en l'absence de de défaillance. Ce dernier n'est activé que lorsque la dimension axiale de l'attelage est modifiée, c'est-à-dire, en cas de rupture de l'organe de débattement.
  • Selon un aspect préféré, l'élément de guidage horizontal de l'organe de maintien comportant une lumière de déplacement, le dispositif d'attelage comporte un organe de secours solidaire de la tête d'accouplement et s'étendant dans ladite lumière de déplacement.
  • De préférence, le dispositif d'attelage comporte un organe d'absorption de choc, monté entre la tête d'accouplement et l'organe de débattement, adapté pour absorber selon la direction axiale l'énergie résultant de l'accostage à un autre véhicule ferroviaire.
  • De préférence, l'organe de secours est dimensionné de manière à supporter un effort en traction axial au moins égal à 300 kN. Ainsi, tous les efforts de traction usuels au cours d'un attelage de deux véhicules ferroviaires peuvent être reçus par l'organe de secours. La sécurité est ainsi optimale.
  • De préférence encore, l'élément de guidage horizontal est dimensionné de manière à supporter un effort en traction axial au moins égal à 300 kN. De manière avantageuse, comme l'élément de guidage horizontal est plus épais que dans l'art antérieur, sa rigidité est augmentée et permet d'apporter un soutien aux moyens de ressort de l'organe de support vertical qui sont ainsi moins sollicités. La durée de vie de l'organe de support vertical est ainsi améliorée.
  • De manière préférée, l'élément de guidage horizontal possède une épaisseur verticale au moins égale à 12 mm.
  • Selon un aspect préféré, l'élément de guidage horizontal se présente sous la forme d'une lame métallique.
  • De préférence, la lumière de déplacement possède une longueur axiale comprise entre 160 mm et 200 mm. Ainsi, l'organe de secours n'est pas en butée dans les extrémités de la lumière de déplacement lors d'un accostage normal.
  • De manière préférée, en configuration normale, l'organe de secours est apte à se déplacer vers l'avant dans la lumière de déplacement d'une première distance au moins égale à 40,5 mm.
  • Selon un aspect préféré, l'organe de secours se présente sous la forme d'un pion.
  • De préférence, l'organe de maintien est monté rotatif autour d'un axe vertical par rapport à la base arrière de montage. Ainsi, la tête d'accouplement peut s'incliner latéralement dans le plan horizontal.
  • De manière préférée, la tête avant d'accouplement est du type SCHARFENBERG.
  • L'invention concerne également un véhicule ferroviaire comportant un dispositif d'attelage automatique tel que présenté précédemment. De manière préférée, le véhicule ferroviaire s'étend axialement selon une direction horizontale en position d'utilisation.
    • PRESENTATION DES FIGURES
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif d'attelage automatique selon l'art antérieur ;
    • la figure 2 est une représentation schématique d'un dispositif d'attelage automatique selon l'invention avec un organe de secours en attente ;
    • les figures 3 et 4 sont des vues en coupe horizontale et en coupe verticale de l'organe de secours en attente de la figure 2 ; et
    • la figure 5 est une représentation schématique d'un dispositif d'attelage automatique selon une autre forme de réalisation.
  • Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en oeuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant.
    • DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVRE
  • En référence à la figure 2, il est représenté de manière schématique un dispositif d'attelage automatique 1 selon l'invention destiné à être monté à une rame ferroviaire afin de l'atteler à une autre rame ferroviaire. Le dispositif d'attelage automatique 1 possède, dans cet exemple, une structure du type SCHARFENBERG connue de l'homme du métier.
  • Comme illustré à la figure 2, le dispositif d'attelage automatique 1 comporte une base arrière de montage 3 destinée à être reliée de manière solidaire à un véhicule ferroviaire à une hauteur de l'ordre de 102,5 cm d'une voie ferrée.
  • Le dispositif d'attelage automatique 1 comporte en outre une tête avant d'accouplement 2 adaptée pour s'accoupler de manière mécanique, pneumatique et électrique à un autre dispositif d'attelage 1 selon une direction d'accouplement XA s'étendant de manière sensiblement horizontale. En effet, la tête avant d'accouplement 2 est orientable afin de pouvoir compenser des défauts d'alignement ou de positionnement.
  • De manière préférée, la tête avant d'accouplement 2 comporte un coupleur mécanique 21, un coupleur pneumatique (non référencé) adapté pour permettre une première liaison pneumatique générale et une deuxième liaison pneumatique principale et un coupleur électrique 22 adapté pour permettre une liaison électrique par exemple 72V, de préférence, de basse tension. De manière préférée, la tête avant d'accouplement 2 comporte également un coupleur informatique afin de permettre la communication de données entre deux rames attelées ensemble.
  • La tête avant d'accouplement 2 s'étend de manière longitudinale et doit être orientable afin de s'aligner parfaitement avec un autre dispositif d'attelage automatique d'une autre rame. A cet effet, toujours en référence à la figure 2, le dispositif d'attelage automatique 1 comporte en outre un organe de débattement 4 adapté pour permettre à la tête avant d'accouplement 2 de s'incliner latéralement dans un plan horizontal DH et verticalement dans un plan vertical DV par rapport à la base arrière de montage 3, un organe de maintien 5 de la tête avant d'accouplement 2 dans un plan horizontal et un organe de support vertical 6 de la tête avant d'accouplement 2. Ainsi, l'inclinaison de la tête avant d'accouplement 2 peut être contrôlée dans le plan horizontal et dans le plan vertical, ce qui garantit un accouplement optimal. Autrement dit, les capacités d'orientation de la tête avant d'accouplement 2 sont limitées.
  • De manière plus détaillée, dans cette forme de réalisation, l'organe de débattement 4 comporte une première partie 40 reliée mécaniquement à la base arrière de montage 3 par une liaison rotule et une deuxième partie 41 reliée à la tête avant d'accouplement 2. Ainsi, la tête avant d'accouplement 2 est libre de s'incliner latéralement dans un plan horizontal DH et verticalement dans un plan vertical DV par rapport à la base arrière de montage 3.
  • Comme illustré à la figure 2, l'organe de maintien 5 comporte un élément de guidage horizontal 51 monté en translation par rapport à la tête avant d'accouplement 2 de manière à ce que la tête avant d'accouplement 2 soit maintenue dans un plan horizontal. A cet effet, la tête avant d'accouplement 2 comporte un organe de guidage 23 orienté axialement dans lequel vient coulisser l'élément de guidage horizontal 51.
  • Dans cet exemple, en référence aux figures 2 à 4, l'élément de guidage horizontal 51 comporte une lumière de déplacement 9 ouverte verticalement et s'étendant longitudinalement selon un axe XB parallèle à l'axe d'articulation XA comme illustré à la figure 3. Le dispositif d'attelage automatique 1 comporte un organe de secours 8 qui est solidaire de la tête avant d'accouplement 2 et qui s'étend dans ladite lumière de déplacement 9.
  • La lumière de déplacement 9 et l'organe de secours 8 forment des moyens de secours montés entre l'élément de guidage horizontal 51 de l'organe de maintien 5 et la tête d'accouplement 2. Les moyens de secours sont configurés pour permettre la transmission des efforts entre ledit élément de guidage horizontal 51 et ladite tête d'accouplement 2 uniquement en cas de défaillance du dispositif d'attelage.
  • Dans cet exemple, l'organe de secours 8 est dimensionné de manière à supporter un effort en traction horizontal, en particulier selon l'axe XB, au moins égal à 300 kN. De manière préférée, l'organe de secours 8 se présente sous la forme d'un pion métallique, en particulier en acier C55E, dont le diamètre est de l'ordre de 55 mm et dont la longueur est de l'ordre de 40 mm.
  • De manière préférée, l'élément de guidage horizontal 51 est dimensionné de manière à supporter un effort en traction axial au moins égal à 300 kN. Dans cet exemple, l'élément de guidage horizontal 51 possède une épaisseur verticale au moins égale à 12 mm. Dans cette forme de réalisation, l'élément de guidage horizontal 51 se présente sous la forme d'une lame métallique de section rectangulaire.
  • En référence plus particulièrement à la figure 3, la lumière de déplacement 9 possède une longueur longitudinale comprise entre 160 mm et 200 mm. En configuration normale de fonctionnement, l'organe de secours 8 s'étend dans la lumière de déplacement 9 à distance de ses extrémités. De manière préférée, à partir de sa position en configuration normale, l'organe de secours 8 est adapté pour se déplacer librement vers l'avant d'une première distance ΔX1 au moins égale à 40,5 mm et d'une deuxième distance ΔX2 au moins égale à 60 mm. Cette plage de déplacement correspond aux déplacements usuels de l'élément de guidage horizontal 51 en fonctionnement normal, en particulier, lors d'un accostage.
  • L'organe de maintien 5 comporte en outre un élément de guidage vertical 52 monté en rotation selon un axe vertical Z1 par rapport à la base arrière de montage 3 de manière à s'orienter dans un plan horizontal. Ainsi, un débattement latéral de l'élément de guidage horizontal 51 dans un plan horizontal est autorisé. L'élément de guidage horizontal 51 et l'élément de guidage vertical 52 de l'organe de maintien 5 sont solidaires l'un de l'autre. De manière préférée, l'organe de débattement 4 est relié indirectement à la base arrière de montage 3 par l'intermédiaire de l'organe de maintien 5. En référence à la figure 2, la première partie 40 de l'organe de débattement 4 est reliée mécaniquement à l'élément de guidage vertical 52 par une liaison rotule.
  • Dans cet exemple, l'organe de support vertical 6 comporte des moyens de ressort 60 dont une première extrémité 61 est reliée à la tête avant d'accouplement 2 par une liaison rotule et dont une deuxième extrémité 62 est reliée à l'élément de guidage vertical 52 de l'organe de maintien 5 par une liaison rotule. Le réglage des moyens de ressort 60 permet avantageusement le réglage de la hauteur verticale. Ainsi, l'organe de support vertical 6 autorise un réglage vertical de la tête avant d'accouplement 2 tout en permettant d'amortir les vibrations verticales.
  • De manière avantageuse, comme l'élément de guidage horizontal 51 est plus épais que dans l'art antérieur, sa rigidité est augmentée et permet d'apporter un soutien aux moyens de ressort 60 de l'organe de support vertical 6 qui sont ainsi moins sollicités. La durée de vie de l'organe de support vertical 6 est ainsi améliorée.
  • Afin d'absorber énergie résultant de l'accostage à une rame ferroviaire, le dispositif d'attelage automatique 1 comporte également un organe d'absorption de choc 7, monté entre la tête avant d'accouplement 2 et l'organe de débattement 4 comme illustré à la figure 2. La tête avant d'accouplement 2 comporte un logement 20 dans lequel l'organe de débattement 4 peut se translater lorsqu'une compression axiale est appliquée au dispositif d'attelage automatique 1, en particulier, lors d'un accostage. Dans cet exemple, l'organe d'absorption 7 comporte des moyens d'amortissement 70 montés dans ledit logement 20, en particulier un ressort élastique dit « RINGFEDER », pour absorber l'énergie de la translation de l'organe de débattement 4. La plage de déplacement de la lumière de déplacement 9 est adaptée pour éviter que l'organe de secours 8 ne soit en butée avec une des extrémités de la lumière de déplacement 9 lors d'un accostage.
  • De manière connue, un tel organe d'absorption 7 permet l'accostage d'une rame à l'arrêt par une rame roulant à 5 km/h.
  • Un exemple de mise en oeuvre de l'invention va être dorénavant présenté lorsqu'une défaillance de l'organe d'absorption 7 ou de l'organe de débattement 4 survient lorsque deux rames ferroviaires sont attelées ensemble.
  • Tout d'abord, le dispositif d'attelage automatique 1 est dans une configuration normale, la tête avant d'accouplement 2 s'étendant axialement selon l'axe XA. Les efforts de traction transitent axialement entre la tête avant d'accouplement 2 et la base arrière de montage 3 via l'organe de débattement 4 et l'élément de guidage vertical 52. L'organe de secours 8 s'étend dans la lumière de déplacement 9 de l'élément de guidage horizontal 51 à distance des extrémités de la lumière de déplacement 9 comme illustré à la figure 3.
  • Lorsqu'une défaillance apparaît et fait rompre, par exemple, une partie de l'organe de débattement 4, les efforts de traction ne peuvent plus transiter via l'organe de débattement 4. Il s'ensuit que la tête avant d'accouplement 2 s'éloigne selon la direction axiale XA de la base arrière de montage 3. Autrement dit, l'organe de secours 8, solidaire de la tête avant d'accouplement 2, se déplace vers l'avant relativement à la lumière de déplacement 9 de l'élément de guidage horizontal 51 qui est solidaire de la base arrière de montage 3. Lorsque l'organe de secours 8 entre en butée contre l'extrémité avant de la lumière de déplacement 9, les efforts de traction peuvent transiter entre la tête avant d'accouplement 2 et la base arrière de montage 3 via l'organe de secours 8 et l'élément de guidage horizontal 51. Le dimensionnement mécanique en traction horizontale de l'organe de secours 8 et de l'élément de guidage horizontal 51 permet d'assurer une liaison optimale. Autrement dit, suite à une défaillance, l'organe de secours 8 qui était en attente est activé et permet de garantir la liaison entre les rames.
  • En référence à la figure 5, il est représenté une autre forme de réalisation de l'invention. Par souci de clarté, des références numériques identiques sont utilisées pour des éléments identiques ou analogues. Seules les différences avec la forme de réalisation de la figure 2 vont être présentées en détails. Comme illustré à la figure 5, le dispositif d'attelage automatique 1 comprend une lumière de guidage 9' formée dans la tête avant d'accouplement 2 et un organe de secours 8' solidaire de l'élément de guidage horizontal 51. Une telle forme de réalisation est équivalente à celle présentée précédemment et permet de transmettre les efforts de traction en cas de défaillance entre la tête avant d'accouplement 2 et l'élément de guidage horizontal 51 via l'organe de secours 8'.

Claims (11)

  1. Dispositif d'attelage automatique (1) pour véhicule ferroviaire comportant :
    - une tête avant d'accouplement (2) adaptée pour s'accoupler au moins de manière mécanique et pneumatique selon une direction axiale horizontale à un autre dispositif d'attelage,
    - une base arrière de montage (3) destinée à être reliée à un véhicule ferroviaire,
    - un organe de débattement (4) adapté pour permettre à la tête avant d'accouplement (2) de s'incliner latéralement dans un plan horizontal et verticalement dans un plan vertical par rapport à la base arrière de montage (3), et
    - un organe de maintien (5) de la tête avant d'accouplement (2) dans un plan horizontal, ledit organe de maintien (5) comportant au moins un élément de guidage horizontal (51) monté en translation axiale par rapport à la tête avant d'accouplement (2)
    dispositif caractérisé par le fait que le dispositif d'attelage (1) comporte des moyens de secours montés entre l'élément de guidage horizontal (51) de l'organe de maintien (5) et la tête d'accouplement (2), lesdits moyens de secours étant configurés pour permettre la transmission des efforts entre ledit élément de guidage horizontal (51) et ladite tête d'accouplement (2) uniquement en cas de défaillance du dispositif d'attelage (1).
  2. Dispositif d'attelage automatique selon la revendication 1, dans lequel les moyens de secours comportent une lumière de déplacement (9) et un organe de secours (8) s'étendant dans ladite lumière de déplacement, l'organe de secours (8) étant solidaire d'un des éléments parmi la tête d'accouplement (2) et l'élément de guidage horizontal (51) de l'organe de maintien (5), la lumière de déplacement (9) appartenant à l'autre desdits éléments.
  3. Dispositif d'attelage automatique selon la revendication 1, dans lequel l'organe de secours (8) est dimensionné de manière à supporter un effort en traction axial au moins égal à 300 kN.
  4. Dispositif d'attelage automatique selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'élément de guidage horizontal (51) est dimensionné de manière à supporter un effort en traction axial au moins égal à 300 kN.
  5. Dispositif d'attelage automatique selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'élément de guidage horizontal (51) se présente sous la forme d'une lame métallique.
  6. Dispositif d'attelage automatique selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la lumière de déplacement (9) possède une longueur axiale comprise entre 160 mm et 200 mm.
  7. Dispositif d'attelage automatique selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel, en configuration normale, l'organe de secours (8) est apte à se déplacer vers l'avant dans la lumière de déplacement (9) d'une première distance (X1) au moins égale à 40,5 mm.
  8. Dispositif d'attelage automatique selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel l'organe de secours (8) se présente sous la forme d'un pion.
  9. Dispositif d'attelage automatique selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel l'organe de maintien (5) est monté rotatif autour d'un axe vertical (Z1) par rapport à la base arrière de montage (3).
  10. Dispositif d'attelage automatique selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la tête avant d'accouplement (2) est du type SCHARFENBERG.
  11. Véhicule ferroviaire comportant un dispositif d'attelage automatique selon l'une des revendications 1 à 10.
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