FR2695612A1 - Ball and socket connecting device used for rail vehicles - includes first piece fixed on one of vehicles and having ball for ball and socket joint and second piece fixed to other vehicle and having socket for this joint, with socket and ball having contact surface greater than hemi-sphere - Google Patents
Ball and socket connecting device used for rail vehicles - includes first piece fixed on one of vehicles and having ball for ball and socket joint and second piece fixed to other vehicle and having socket for this joint, with socket and ball having contact surface greater than hemi-sphere Download PDFInfo
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Abstract
Description
DISPOSITIF D'ACCROCHAGE DU TYPE A ROTULE, EN PARTICULIER
POUR VEHICULES FERROVIAIRES.BALL JOINT TYPE HANGING DEVICE, IN PARTICULAR
FOR RAIL VEHICLES.
La présente invention concerne un dispositif d'accrochage du type à rotule, en particulier pour véhicules ferroviaires. The present invention relates to a ball-type attachment device, in particular for railway vehicles.
Il est connu d'utiliser des dispositifs à rotule pour accrocher entre eux des véhicules ferroviaires. C'est en particulier le cas des tramways composés de plusieurs véhicules. Dans ce cas, l'intercirculation entre les voitures peut être assurée par des caisses d'intercirculation reposant sur un bogie. Les voitures sont alors, au moins partiellement, portées par les caisses d'intercirculation. Ainsi, une remorque est portée par deux caisses d'intercirculation et une motrice repose d'un côté sur un bogie qui lui est propre et de l'autre sur une caisse d'intercirculation. It is known to use ball-joint devices for hanging railway vehicles between them. This is particularly the case for trams made up of several vehicles. In this case, the traffic between the cars can be ensured by traffic boxes resting on a bogie. The cars are then, at least partially, carried by the traffic boxes. Thus, a trailer is carried by two interconnection boxes and a motor rests on one side on a bogie which is specific to it and on the other on an interconnection box.
Le dispositif d'accrochage à rotule représenté à la figure 1 est en service sur des tramways composés de cette façon. Ce dispositif d'accrochage doit donc réaliser plusieurs fonctions. C'est par son intermédiaire que l'extrémité d'une voiture repose sur la caisse d'intercirculation. Il doit transmettre les efforts de traction et de freinage. Il assure le passage en courbe du tramway par rotation autour de son axe du véhicule et de la caisse d'intercirculation correspondants. I1 peut assurer également le passage du tramway en creux et en bosses. Le dispositif d'accrochage est donc constamment soumis à des contraintes importantes. C'est une pièce essentielle pour un fonctionnement correct du tramway. The ball-and-socket attachment device shown in FIG. 1 is in service on trams composed in this way. This attachment device must therefore perform several functions. It is through it that the end of a car rests on the traffic box. It must transmit the traction and braking forces. It ensures the curved passage of the tramway by rotation around its axis of the vehicle and the corresponding interchange box. I1 can also ensure the passage of the tram in recesses and in bumps. The attachment device is therefore constantly subjected to significant stresses. It is an essential part for the correct functioning of the tram.
A l'usage, il est apparu sur le dispositif d'accrochage représenté à la figure 1 une usure et une légère déformation des pièces à contact sphérique, cette dégradation pouvant provoquer un bruit nuisant au confort des passagers. In use, wear and slight deformation of the spherical contact parts have appeared on the fastening device shown in FIG. 1, this deterioration being able to cause a noise detrimental to passenger comfort.
En outre, ce dispositif est très sensible aux poussières et impuretés. Le contact sphérique se faisant en partie basse, les poussières peuvent s'infiltrer sous le simple effet de la gravité. In addition, this device is very sensitive to dust and impurities. The spherical contact being made in the lower part, the dust can infiltrate under the simple effect of gravity.
L'invention permet de remédier à ces inconvénients. On propose un dispositif où les contacts sphériques se font sur une plus grande portée, ce qui permet de répartir les efforts sur une plus grande surface, cette portée étant supérieure à une demi-sphère. The invention overcomes these drawbacks. A device is proposed where the spherical contacts are made over a greater range, which makes it possible to distribute the forces over a larger surface, this range being greater than a half-sphere.
Pour rendre le dispositif beaucoup moins sensible aux poussières et impuretés, il est avantageux que les contacts sphériques se fassent en position haute. To make the device much less sensitive to dust and impurities, it is advantageous for the spherical contacts to be made in the high position.
L'invention a donc pour objet un dispositif d'accrochage du type à rotule pour accrocher l'extrémité d'un premier véhicule ferroviaire à l'extrémité d'un second véhicule ferroviaire, l'extrémité de l'un des véhicules étant supportée par l'extrémité de l'autre par l'intermédiaire de la surface de contact entre la bille et l'alvéole de la rotule, le dispositif comprenant une première pièce fixée à l'un des véhicules et comportant une bille pour la rotule et une seconde pièce ou bague fixée à l'autre véhicule et comportant une alvéole pour la rotule, caractérisé en ce que l'alvéole et la bille ont une surface de contact supérieure à la demi-sphère. The subject of the invention is therefore a hooking device of the ball-joint type for hooking the end of a first railway vehicle to the end of a second railway vehicle, the end of one of the vehicles being supported by the end of the other via the contact surface between the ball and the socket of the ball joint, the device comprising a first part fixed to one of the vehicles and comprising a ball for the ball joint and a second part or ring fixed to the other vehicle and comprising a socket for the ball joint, characterized in that the socket and the ball have a contact surface greater than the hemisphere.
L'alvéole de la bague peut être une cavité formée dans la bague et comportant un orifice d'entrée serti sur la bille. The cell of the ring may be a cavity formed in the ring and having an inlet orifice crimped on the ball.
Le dispositif peut comprendre une frette disposée autour de l'orifice d'entrée de la cavité. The device may include a hoop arranged around the inlet opening of the cavity.
La première pièce peut comporter une partie sphérique pour constituer la bille, cette partie sphérique étant coupée par un plan définissant une surface d'appui sur l'extrémité du véhicule auquel est fixée la première pièce. The first part may include a spherical part to constitute the ball, this spherical part being cut by a plane defining a bearing surface on the end of the vehicle to which the first part is fixed.
Cette surface d'appui peut être avantageusement pourvue de moyens de positionnement et de fixation de la première pièce sur l'extrémité du véhicule correspondant. This bearing surface can advantageously be provided with means for positioning and fixing the first part on the end of the corresponding vehicle.
Les moyens de fixation et de positionnement peuvent comprendre un axe engagé dans un logement de réception de l'extrémité du véhicule correspondant et maintenu dans ce logement. The fixing and positioning means may comprise an axis engaged in a housing for receiving the end of the corresponding vehicle and held in this housing.
Ils peuvent comprendre un pion de centrage logé en partie dans la première pièce et en partie dans l'extrémité du véhicule correspondant. They may include a centering pin housed partly in the first part and partly in the end of the corresponding vehicle.
La première et la seconde pièce peuvent être fixées sur leurs extrémités de véhicules respectives par l'intermédiaire de supports d'articulation. The first and second parts can be fixed on their respective vehicle ends by means of articulation supports.
La première pièce peut être fixée à l'extrémité du véhicule porteur, la seconde pièce étant alors fixée à l'extrémité du véhicule supporté et la bague recouvrant la bille. The first part can be fixed to the end of the carrier vehicle, the second part then being fixed to the end of the supported vehicle and the ring covering the ball.
Le véhicule supporté peut être une voiture et le véhicule porteur une caisse d'intercirculation. The supported vehicle can be a car and the carrier vehicle an intercity box.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, accompagnée des dessins annexés parmi lesquels
- la figure 1 représente, vu de face et en coupe, un dispositif d'accrochage du type à rotule selon l'art connu,
- la figure 2 est une vue de face et en coupe d'un dispositif d'accrochage pour véhicules ferroviaires, selon l'invention,
- la figure 3 est une vue de dessus de la figure 2.The invention will be better understood with the aid of the description which follows, given by way of nonlimiting example, accompanied by the appended drawings among which
FIG. 1 represents, seen from the front and in section, a coupling device of the ball-joint type according to the known art,
FIG. 2 is a front view in section of a fastening device for railway vehicles, according to the invention,
- Figure 3 is a top view of Figure 2.
La figure 1 illustre un dispositif d'accrochage selon l'art connu. Ce dispositif est utilisé pour un tramway comprenant au moins deux voitures reliées par une caisse d'intercirculation reposant sur un bogie. Le dispositif est fixé d'une part à un support d'articulation inférieur 1 fixé à la caisse d'intercirculation 2, et d'autre part à un support d'articulation supérieur 3 fixé à la voiture 4. Figure 1 illustrates a fastening device according to the known art. This device is used for a tram comprising at least two cars connected by an intercity box resting on a bogie. The device is fixed on the one hand to a lower articulation support 1 fixed to the interconnection box 2, and on the other hand to an upper articulation support 3 fixed to the car 4.
La rotule est constituée par l'association d'une pièce 5 ou bille, présentant une surface sphérique convexe, et d'une pièce 6 ou alvéole présentant une surface sphérique concave correspondante. La pièce 5 est une pièce de révolution autour de l'axe 7 et est percée de part en part selon cet axe. The ball joint is formed by the association of a part 5 or ball, having a convex spherical surface, and of a part 6 or cell having a corresponding concave spherical surface. The part 5 is a part of revolution around the axis 7 and is pierced right through along this axis.
La pièce 5 comprend une partie cylindrique emmanchée en force dans un trou 8 du support supérieur 3. Elle comprend également une surface d'appui 9 de réception de support 3. The part 5 comprises a cylindrical part force-fitted into a hole 8 in the upper support 3. It also includes a support surface 9 for receiving the support 3.
La pièce 6, encore appelée fourrure, est fixée sur un support 10 qui est monté en force dans un logement du support inférieur 1. Le support 10 et la pièce 6 sont percés de part en part de trous selon l'axe 7. The part 6, also called fur, is fixed on a support 10 which is forcibly mounted in a housing of the lower support 1. The support 10 and the part 6 are drilled right through with holes along the axis 7.
Le dispositif d'accrochage et les supports inférieur 1 et supérieur 3 sont donc percés de part et d'autre selon l'axe 7. Dans le trou ainsi constitué, on engage un axe 11 dont la tête repose sur le haut de la pièce 5. Une vis 12 à tête large est vissée en bout de l'axe 11, sans contact avec le support inférieur 1, pour empêcher le retrait de l'axe 11. The attachment device and the lower 1 and upper 3 supports are therefore drilled on either side along the axis 7. In the hole thus formed, an axis 11 is engaged, the head of which rests on the top of the part 5 A large head screw 12 is screwed at the end of the axis 11, without contact with the lower support 1, to prevent the withdrawal of the axis 11.
Des éléments d'étanchéité sont prévus pour éviter l'introduction de poussières dans le dispositif. Un joint 19 est disposé entre la tête de l'axe 11 et le support supérieur 3. Un capot 13 équipé d'un joint 14 ferme la partie inférieure du logement pratiqué dans le support inférieur 1. Sealing elements are provided to prevent the introduction of dust into the device. A seal 19 is arranged between the head of the axis 11 and the upper support 3. A cover 13 equipped with a seal 14 closes the lower part of the housing formed in the lower support 1.
Un système d'étanchéité latéral assez compliqué est disposé autour de la rotule. I1 comprend un couvercle 16, coincé entre le support supérieur 3 et la pièce 5, et un réservoir annulaire 17 faisant partie intégrante du support 10. Le couvercle 16 plonge dans le réservoir 17 qui contient de l'huile. Les supports inférieur 1 et supérieur 3 étant, lors du fonctionnement du tramway, en mouvement relatif constant, l'étanchéité peut manquer d'efficacité et des poussières pénètrent alors à l'intérieur du dispositif. La rotule étant dirigée vers le bas, les poussières peuvent pénétrer entre la bille et l'alvéole de la rotule par simple effet de gravité. A fairly complicated lateral sealing system is arranged around the ball joint. I1 comprises a cover 16, wedged between the upper support 3 and the part 5, and an annular tank 17 forming an integral part of the support 10. The cover 16 plunges into the tank 17 which contains oil. The lower 1 and upper 3 supports being, during the operation of the tram, in constant relative movement, the sealing may be ineffective and dust then penetrates inside the device. As the ball joint is directed downwards, dust can penetrate between the ball and the socket of the ball joint by simple gravity effect.
La pièce 5 est en acier inoxydable chromé. La fourrure 6 est à base d'une résine choisie pour faciliter le glissement avec la partie sphérique de la pièce 5. Piece 5 is made of chromed stainless steel. The fur 6 is based on a resin chosen to facilitate sliding with the spherical part of the part 5.
I1 apparaît que sous l'effet du poids de la voiture et du roulement du tramway, les deux pièces formant la rotule ont une usure prématurée intervenant surtout dans la zone A. I1 appears that under the effect of the weight of the car and the rolling of the tram, the two parts forming the ball joint have premature wear occurring mainly in zone A.
Le dispositif d'accrochage selon l'invention est représenté aux figures 2 et 3. La figure 3 est représenté à une échelle différente de celle de la figure 2. The attachment device according to the invention is shown in FIGS. 2 and 3. FIG. 3 is shown on a different scale from that of FIG. 2.
Le dispositif est fixé d'une part à un support d'articulation inférieur 21 fixé lui-même à la caisse d'intercirculation 22, et d'autre part à un support d'articulation supérieur 23 fixé à la voiture 24. The device is fixed on the one hand to a lower articulation support 21 fixed itself to the interconnection box 22, and on the other hand to an upper articulation support 23 fixed to the car 24.
La rotule est constituée par l'association de la pièce 25 présentant une surface sphérique convexe et de la bague 26 présentant une surface sphérique concave correspondante. The ball joint is formed by the association of the part 25 having a convex spherical surface and of the ring 26 having a corresponding concave spherical surface.
La pièce 25 comprend une partie sphérique ou bille 27 d'angle au sommet supérieur à 1800. La bille est coupée par un plan 28 servant de surface d'appui sur le support inférieur 21. La pièce 25 comprend aussi, perpendiculairement au plan 28, un axe 29 qui se loge, selon un ajustement du type glissant juste, dans le logement de réception 30 prévu dans le support inférieur 21. L'extrémité de l'axe 29 est filetée, ce qui permet la fixation de la pièce 25 sur le support inférieur 21 grâce à un écrou de serrage 31 avec interposition d'une rondelle frein 32. The part 25 comprises a spherical part or ball 27 with an angle at the top greater than 1800. The ball is cut by a plane 28 serving as a bearing surface on the lower support 21. The part 25 also comprises, perpendicular to the plane 28, an axis 29 which is housed, according to an adjustment of the correct sliding type, in the receiving housing 30 provided in the lower support 21. The end of the axis 29 is threaded, which allows the fixing of the part 25 on the lower support 21 thanks to a tightening nut 31 with interposition of a lock washer 32.
Un pion de centrage 33 est logé en partie dans le support inférieur 21 et en partie dans la pièce 25 dans un trou percé dans le plan 28. I1 permet le positionnement précis de la pièce 25. A centering pin 33 is housed partly in the lower support 21 and partly in the part 25 in a hole drilled in the plane 28. I1 allows the precise positioning of the part 25.
La pièce 25 peut être avantageusement réalisée en acier inoxydable, de même que la bague 26. The part 25 can advantageously be made of stainless steel, as does the ring 26.
La bague 26 comporte, avant son montage sur la pièce 25, une partie intérieure dont le fond est demi-sphérique et un col 34 prolongeant cette partie intérieure et dont la forme intérieure n'est pas encore sphérique. Cette forme intérieure du col est par exemple cylindrique pour permettre le passage de la bille 27. Elle n'acquiert sa forme définitive qu'après sertissage sur la bille. La bague présente alors une alvéole d'angle au sommet supérieur à 180e . The ring 26 comprises, before it is mounted on the part 25, an inner part whose bottom is semi-spherical and a neck 34 extending this inner part and whose inner shape is not yet spherical. This inner shape of the neck is for example cylindrical to allow the passage of the ball 27. It acquires its final shape only after crimping on the ball. The ring then has a corner cell at the top greater than 180 °.
Le col 34 est maintenu dans sa forme définitive par une frette 35 qui peut être également en acier inoxydable. The neck 34 is held in its final shape by a hoop 35 which can also be made of stainless steel.
La frette est fixée sur la bague par des vis dont une est représentée sous la référence 36.The hoop is fixed to the ring by screws, one of which is shown under the reference 36.
Sur la frette, on peut fixer un joint d'étanchéité à lèvre 37 en matériau organique, disposé concentriquement par rapport à la bille 27. Le joint est pressé contre la bague et la frette par une rondelle 38 fixée à la frette par des vis 39. On the hoop, it is possible to fix a lip seal 37 of organic material, arranged concentrically with respect to the ball 27. The seal is pressed against the ring and the hoop by a washer 38 fixed to the hoop by screws 39 .
Le montage du dispositif d'accrochage se fait de la manière suivante. L'intérieur de la bague 26 est recouverte d'une pellicule d'un produit facilitant le glissement. Il peut s'agir d'une couche de carbone, d'un produit à base de tétrafluoroéthylène tel que celui connu sous le nom déposé
Téflon. La pièce 25 est mise en place dans la bague 26. On effectue un sertissage soigné du col 34 sur la bille 27 pour que le col serti constitue une partie de l'alvéole. On fixe ensuite la frette 35 sur la bague puis le joint 37 avec sa rondelle 38. La bague ainsi équipée est emmanchée en force sur le support supérieur 23 et fixée par des vis de maintien 40. Le pion 33 est monté en ajustement serré sur le support inférieur 21.Le support supérieur 23 étant équipé du dispositif d'accrochage, il s'agit ensuite de réaliser la liaison avec le support inférieur 21, le pion de centrage 33 permettant le positionnement correct de l'ensemble. L'écrou 31 et la rondelle frein 32 assurent la fixation de la pièce 25 sur le support inférieur-21. The mounting of the hanging device is done as follows. The interior of the ring 26 is covered with a film of a product facilitating sliding. It can be a carbon layer, a tetrafluoroethylene-based product such as that known under the registered name
Teflon. The part 25 is placed in the ring 26. A careful crimping of the neck 34 is carried out on the ball 27 so that the crimped neck constitutes a part of the cell. The hoop 35 is then fixed on the ring and then the seal 37 with its washer 38. The ring thus equipped is force fitted on the upper support 23 and fixed by retaining screws 40. The pin 33 is mounted in tight fit on the lower support 21. The upper support 23 being equipped with the hooking device, it is then a question of making the connection with the lower support 21, the centering pin 33 allowing the correct positioning of the assembly. The nut 31 and the lock washer 32 secure the part 25 on the lower support-21.
Comme cela est bien visible en comparant les figures 1 et 2, le dispositif selon l'invention bénéfie d'une portée sphérique beaucoup plus importante que le dispositif de l'art antérieur. As is clearly visible by comparing Figures 1 and 2, the device according to the invention has a much greater spherical range than the device of the prior art.
Lorsque le dispositif est utilisé dans la disposition de la figure 2, celui-ci est beaucoup moins sensible aux impuretés que le dispositif de l'art antérieur. En effet, non seulement les zones sensibles aux impuretés sont réduites mais en outre l'effet de gravité ne facilite pas l'introduction des poussières. Il intervient ici en sens contraire. When the device is used in the arrangement of Figure 2, it is much less sensitive to impurities than the device of the prior art. In fact, not only are the areas sensitive to impurities reduced, but also the effect of gravity does not facilitate the introduction of dust. It intervenes here in the opposite direction.
I1 faut remarquer que le dispositif d'accrochage selon l'invention peut être utilisé également avec la rotule dirigé vers le bas. Dans ce cas, le véhicule 24 serait un véhicule porteur et le véhicule 22 un véhicule porté. La rotule serait alors un peu plus sensible aux poussières mais on profiterait de la même façon à sa portée sphérique. It should be noted that the attachment device according to the invention can also be used with the ball joint directed downwards. In this case, the vehicle 24 would be a carrier vehicle and the vehicle 22 would be a carried vehicle. The patella would then be a little more sensitive to dust, but we would also benefit from its spherical bearing.
La portée sphérique plus importante pour la rotule selon l'invention permet d'envisager des passages en creux et en bosse avec des dénivellations plus importantes. The greater spherical bearing for the ball joint according to the invention makes it possible to envisage hollow and humped passages with greater differences in level.
Claims (10)
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| FR9210859A FR2695612B1 (en) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | Ball-type attachment device, in particular for railway vehicles. |
Applications Claiming Priority (1)
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| FR2695612B1 FR2695612B1 (en) | 1994-10-14 |
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| FR (1) | FR2695612B1 (en) |
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