FR2792595A1

FR2792595A1 - Connector for railway carriages has hitch bar attached to ends of damper rods by ball joints

Info

Publication number: FR2792595A1
Application number: FR9905044A
Authority: FR
Inventors: Alain Lovambac
Original assignee: MAINTENANCE C I M COMP INT DE
Current assignee: MAINTENANCE C I M COMP INT DE
Priority date: 1999-04-21
Filing date: 1999-04-21
Publication date: 2000-10-27
Also published as: EP1169206B1; EP1169206A1; DE60003542T2; DE60003542D1; WO2000064723A1; ATE243635T1; AU4301000A

Abstract

The coupling for railway carriages has a hitch bar (2) with a socket nut (4) at each end to receive a ball joint (9) on the end of a respective damper (11) traction rod. Each damper is mounted on a carriage chassis (1) and has a pressure plate (13) in contact with the nut so that misalignment of the damper traction rod and hitch bar causes a compression of the damper to induce a realignment force.

Description

Dispositif d'accouplement pour wagons de chemins de fer.Coupling device for railway wagons.

La présente invention se rapporte à un dispositif d'accouplement pour des wagons de chemins de fer, comprenant une barre d'attelage dont les deux extrémités sont reliées à rotule aux châssis de deux wagons successifs. De tels dispositifs d'accouplement sont utilisés pour atteler plusieurs wagons "à demeure", c'est-à-dire sans possibilité de désaccouplement instantané, sous la forme d'une rame dite "coupon". Il s'agit là d'un mode de transport ferroviaire qui peut être utilisé par exemple pour le transport de véhicules automobiles, par exemple de camions, tracteurs, remorques, mais également d'autres marchandises, le transport par "coupons" permettant en particulier de bénéficier de tarifs préférentiels. On connaît par exemple par la demande de brevet FR-A-2 749 252, un dispositif d'accouplement sur lequel la barre d'attelage est directement reliée à rotule aux châssis des wagons. Ce dispositif de structure particulièrement simple est dépourvu de tout effet d'amortissement et de tout effet de rappel élastique en cas de désalignement des wagons. Or, pour maintenir les wagons bien en ligne, il serait désirable de pouvoir disposer, au niveau du dispositif The present invention relates to a coupling device for railway wagons, comprising a drawbar, the two ends of which are connected by ball joint to the chassis of two successive wagons. Such coupling devices are used to couple several "permanently" wagons, that is to say without the possibility of instantaneous uncoupling, in the form of a so-called "coupon" train. This is a rail transport mode which can be used for example for the transport of motor vehicles, for example trucks, tractors, trailers, but also other goods, transport by "coupons" allowing in particular to benefit from preferential rates. For example, from patent application FR-A-2 749 252, a coupling device is known on which the drawbar is directly connected to the chassis of the wagons. This particularly simple structure device is devoid of any damping effect and of any elastic return effect in the event of wagons being misaligned. However, to keep the wagons well in line, it would be desirable to be able to have, at the level of the device

d'accouplement, d'un effet de rappel élastique. of coupling, of an elastic return effect.

La présente invention vise un dispositif d'accouplement pour wagons de chemins de fer qui, tout en étant de structure simple et fiable, The present invention relates to a coupling device for railway wagons which, while being of simple and reliable structure,

bénéficie d'un effet d'amortissement et d'un effet de rappel élastique. benefits from a damping effect and an elastic return effect.

Sur le dispositif d'accouplement conforme à l'invention pour wagons de chemins de fer, comprenant une barre d'attelage dont les deux extrémités sont reliées à rotule aux châssis de deux wagons successifs, la barre d'attelage comprend, à chaque extrémité, une noix servant de cuvette à la rotule d'une tige de traction prolongeant la barre d'attelage et traversant un dispositif amortisseur qui est monté dans le châssis d'un wagon et comporte, du côté de la barre d'attelage, une première plaque de poussée en appui contre ladite noix, de manière que tout désalignement de la tige de traction par rapport à la barre d'attelage provoque, par l'intermédiaire de la noix, une compression du dispositif amortisseur et, en retour, un effet de rappel élastique dans le sens d'un réalignement de la On the coupling device according to the invention for railway wagons, comprising a drawbar the two ends of which are connected in a ball joint to the chassis of two successive wagons, the drawbar comprises, at each end, a nut serving as a bowl for the ball joint of a draw rod extending the drawbar and passing through a damping device which is mounted in the chassis of a wagon and comprises, on the side of the drawbar, a first plate thrust pressing against said nut, so that any misalignment of the draw rod relative to the drawbar causes, through the nut, compression of the damping device and, in return, a return effect elastic in the direction of a realignment of the

tige de traction avec la barre d'attelage. draw rod with drawbar.

De préférence, ladite noix est un élément rapporté sur la barre d'attelage. Ainsi, la noix qui, en contact avec la rotule de la tige de traction, transmet les efforts de traction de cette tige à la barre d'attelage tout en permettant l'orientation de la tige de traction à rotule par rapport à la barre, peut être réalisée à partir d'un matériau plus résistant, en particulier à l'usure, que la barre d'attelage qui ne fait que transmettre des Preferably, said nut is an element attached to the drawbar. Thus, the nut which, in contact with the ball of the draw rod, transmits the traction forces of this rod to the drawbar while allowing the orientation of the ball draw rod relative to the bar, can be made from a more resistant material, in particular to wear, than the drawbar which only transmits

efforts de traction et de compression. tensile and compressive forces.

De préférence, ladite noix peut être fixée de façon amovible à la barre d'attelage, par exemple par une cheville ou un dispositif de fixation Preferably, said nut can be removably attached to the drawbar, for example by a dowel or a fixing device

amovible analogue.removable analog.

De préférence, la noix est évasée en direction de la première plaque de poussée qui lui est associée. Plus le diamètre de la noix est important à cet endroit, et plus la noix comprime le dispositif amortisseur Preferably, the nut is flared towards the first push plate which is associated with it. The larger the diameter of the nut at this point, the more the nut compresses the damping device

en cas de désalignement de la tige de traction et de la barre d'attelage. in the event of misalignment of the draw rod and the drawbar.

Pour améliorer le contact de la noix avec la première plaque de poussée, la noix peut être avantageusement chanfreinée ou bombée à son To improve the contact of the nut with the first push plate, the nut can advantageously be chamfered or curved at its

extrémité tournée vers ladite plaque. end turned towards said plate.

Le dispositif amortisseur peut comprendre également une seconde plaque de poussée sur le côté éloigné de la barre d'attelage. Le châssis du wagon peut alors comprendre, pour recevoir le dispositif amortisseur, un logement comportant deux butées axiales opposées, l'une pour l'appui de la première plaque de poussée lorsque le dispositif d'accouplement est sollicité en traction et l'autre pour l'appui de la The shock absorber may also include a second push plate on the side remote from the drawbar. The chassis of the wagon can then comprise, to receive the damping device, a housing comprising two opposite axial stops, one for the support of the first thrust plate when the coupling device is stressed in traction and the other for the support of the

seconde plaque de poussée lorsque le dispositif est sollicité en poussée. second push plate when the device is urged to push.

La nature du dispositif amortisseur est fonction de l'effet d'amortissement et de l'effet de rappel élastique recherchés. Il s'est avéré que, pour le dispositif d'accouplement objet de l'invention, le dispositif amortisseur peut avantageusement comprendre un empilement d'éléments amortisseurs comprimés entre les deux plaques de poussée. Ces éléments amortisseurs élastiques peuvent, par exemple, comprendre des plaques métalliques portant sur une face au moins des protubérances en matière élastique, par exemple en caoutchouc, de préférence des protubérances à The nature of the damping device depends on the damping effect and the elastic return effect sought. It has been found that, for the coupling device which is the subject of the invention, the damping device can advantageously comprise a stack of damping elements compressed between the two thrust plates. These elastic damping elements can, for example, comprise metal plates bearing on one face at least protuberances made of elastic material, for example rubber, preferably protrusions with

flancs obliques convergeants.converging oblique sides.

De préférence, la première plaque de poussée en contact avec la noix comprend des moyens pour son guidage sur la tige de traction, empêchant cette plaque de prendre une position oblique par rapport à la tige de traction lorsqu'elle est sollicitée unilatéralement par la noix en cas Preferably, the first push plate in contact with the nut comprises means for guiding it on the pull rod, preventing this plate from assuming an oblique position relative to the pull rod when it is biased unilaterally by the nut in case

de désalignement de la tige de traction et de la barre d'attelage. misalignment of the draw rod and the drawbar.

En se référant aux dessins annexés, on va décrire ci-après, plus en détail, un mode de réalisation illustratif et non limitatif d'un dispositif d'accouplement conforme à l'invention; sur les dessins: - la figure 1 est une vue de dessus, partiellement en coupe, d'un dispositif d'accouplement conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue latérale, partiellement en coupe, du dispositif de la figure 1; - la figure 3 représente le dispositif selon la figure 1, en position de désalignement horizontal maximal; - la figure 4 représente le dispositif selon la figure 2, en position Referring to the accompanying drawings, there will be described below, in more detail, an illustrative and non-limiting embodiment of a coupling device according to the invention; in the drawings: - Figure 1 is a top view, partially in section, of a coupling device according to the invention; - Figure 2 is a side view, partially in section, of the device of Figure 1; - Figure 3 shows the device according to Figure 1, in the position of maximum horizontal misalignment; - Figure 4 shows the device according to Figure 2, in position

de désalignement vertical maximal.maximum vertical misalignment.

Le dispositif d'accouplement tel qu'illustré, destiné à l'accouplement de deux wagons de chemins de fer dont seule une partie de châssis 1 est visible sur les figures, comprend une barre d'attelage 2 constituée, comme le montrent les figures 2 et 4, par un corps tubulaire 3 à chaque extrémité duquel est fixée une noix 4 en forme de manchon. Une extrémité de la noix 4 est emboîtée sur l'extrémité du corps de barre 3 et est rendue solidaire de ce dernier par une cheville transversale 5 bloquée en position, par exemple à l'aide de plusieurs vis 6 et de freins de vis. A son autre extrémité, la noix 4 est évasée et est chanfreinée ou bombée ou chanfreinée (en 7) sur sa face d'extrémité. En direction de cette extrémité, la noix 4 présente intérieurement une surface d'appui annulaire 8 en forme The coupling device as illustrated, intended for the coupling of two railway wagons of which only a part of the chassis 1 is visible in the figures, comprises a drawbar 2 made up, as shown in Figures 2 and 4, by a tubular body 3 at each end of which is fixed a nut 4 in the form of a sleeve. One end of the nut 4 is fitted onto the end of the bar body 3 and is made integral with the latter by a transverse pin 5 locked in position, for example using several screws 6 and screw brakes. At its other end, the nut 4 is flared and is chamfered or curved or chamfered (at 7) on its end face. In the direction of this end, the nut 4 has internally an annular bearing surface 8 in the form

de segment sphérique.of spherical segment.

La surface d'appui 8 de la noix 4 sert de cuvette à la tête sphérique ou rotule 9 d'une tige de traction 10 qui s'étend dans le prolongement de la barre 2 à travers un dispositif amortisseur 11 monté dans un logement 12 du châssis 1. Le dispositif amortisseur 11 comprend une première plaque de poussée 13 et une seconde plaque de poussée 14 The bearing surface 8 of the nut 4 serves as a bowl for the spherical head or ball joint 9 of a pull rod 10 which extends in the extension of the bar 2 through a damping device 11 mounted in a housing 12 of the chassis 1. The damping device 11 comprises a first push plate 13 and a second push plate 14

entre lesquelles se trouve un empilage d'éléments amortisseurs 15. between which is a stack of damping elements 15.

Dans l'exemple représenté, les éléments amortisseurs 15 sont constitués par des plaques métalliques portant sur une face ou sur les deux faces des protubérances en caoutchouc, dont les flancs obliques convergent. De tels éléments amortisseurs sont bien connus dans la technique pour la constitution de dispositifs amortisseurs utilisés, par In the example shown, the damping elements 15 are constituted by metal plates bearing on one side or on both sides of the rubber protuberances, the oblique sides of which converge. Such damping elements are well known in the art for the constitution of damping devices used, for example

exemple, pour des tampons dans le domaine ferroviaire. example, for buffers in the railway sector.

Le dispositif amortisseur 1 1 comprenant les plaques de poussée 13, 14 et les éléments amortisseurs 15 est maintenu assemblé, la plaque 14 étant appuyée contre la surface d'extrémité 7 de la noix 4, par un écrou 16 vissé et immobilisé, par exemple par une goupille, sur l'extrémité libre de la tige de traction 10 de telle manière que les éléments amortisseurs 15 soient comprimés et que les deux plaques 13 et 14 prennent appui contre The damping device 1 1 comprising the thrust plates 13, 14 and the damping elements 15 is kept assembled, the plate 14 being pressed against the end surface 7 of the nut 4, by a nut 16 screwed and immobilized, for example by a pin, on the free end of the pull rod 10 so that the damping elements 15 are compressed and the two plates 13 and 14 bear against

deux butées axiales 17 et 18 du logement 12. two axial stops 17 and 18 of the housing 12.

Il est à noter que la plaque de poussée 13 présente, sur le côté tourné vers la plaque de poussée 14, un embout cylindrique 19 assurant son guidage sur la tige de traction 10, c'est-à-dire empêchant la plaque 13 de se mettre de travers lorsqu'elle est sollicitée de façon oblique par la It should be noted that the push plate 13 has, on the side facing the push plate 14, a cylindrical end piece 19 ensuring its guidance on the pull rod 10, that is to say preventing the plate 13 from put at an angle when it is biased obliquely by the

noix 4, en cas de désalignement, comme décrit plus en détail ci-après. nut 4, in case of misalignment, as described in more detail below.

Les efforts de traction entre les deux wagons accouplés à l'aide du dispositif d'accouplement conforme à l'invention, sont transmis, sur un wagon, de la butée 17 par la plaque de poussée 13, les éléments amortisseurs 15, la plaque de poussée 14, l'écrou 16, la tige de traction 10, la rotule 9, la noix 4 et la cheville 5 au corps 3 de la barre d'attelage 2 et, sur l'autre wagon du corps 3, en sens inverse par les mêmes éléments, à la The tensile forces between the two wagons coupled using the coupling device according to the invention are transmitted, on a wagon, from the stop 17 by the thrust plate 13, the damping elements 15, the plate thrust 14, the nut 16, the draw rod 10, the ball joint 9, the nut 4 and the pin 5 to the body 3 of the drawbar 2 and, on the other wagon of the body 3, in the opposite direction by the same elements, at the

butée 17.stop 17.

Les efforts de poussée entre les deux wagons accouplés, sont transmis sur un wagon de la butée 18 par la plaque de poussée 14, les éléments amortisseurs 15, la plaque de poussée 13, la noix 4 et la cheville 5 au corps 3 de la barre d'attelage 2, sans solliciter la tige de traction 10, la rotule 9 et la surface d'appui sphérique 8 formant cuvette de la noix 4, et sur l'autre wagon, en sens inverse par les mêmes éléments du corps 3 de la The pushing forces between the two coupled wagons, are transmitted on a wagon of the stopper 18 by the pushing plate 14, the damping elements 15, the pushing plate 13, the nut 4 and the pin 5 to the body 3 of the bar coupling 2, without stressing the draw rod 10, the ball 9 and the spherical bearing surface 8 forming the bowl of the nut 4, and on the other wagon, in the opposite direction by the same elements of the body 3 of the

barre d'attelage 2 à la butée 18.drawbar 2 at the stop 18.

En cas de désalignement des deux wagons accouplés, soit horizontalement, comme représenté sur la figure 3, soit verticalement comme représenté sur la figure 4, toute inclinaison de la barre d'attelage 2 par rapport aux tiges de traction 10, autour des rotules 9, provoque un compression des dispositifs amortisseurs 11, sous l'effet de la poussée des noix 4 sur les plaques de poussée 13. Selon que la barre 2 est sollicitée en traction ou en poussée, les plaques 14 quittent les butées 18 ou les plaques de poussée 13 quittent les butées 18, 17, cette dernière situation étant illustrée par les figures 3 et 4. En fonction de l'hystérésis des éléments accumulateurs 15 des dispositifs amortisseurs 11, une partie de cette énergie de compression est détruite, tandis que la partie restante est accumulée pour être finalement restituée sous forme d'énergie de rappel In the event of misalignment of the two coupled wagons, either horizontally, as shown in FIG. 3, or vertically as shown in FIG. 4, any inclination of the drawbar 2 relative to the draw rods 10, around the ball joints 9, causes compression of the damping devices 11, under the effect of the thrust of the nuts 4 on the thrust plates 13. Depending on whether the bar 2 is stressed in traction or in thrust, the plates 14 leave the stops 18 or the thrust plates 13 leave the stops 18, 17, this latter situation being illustrated by FIGS. 3 and 4. Depending on the hysteresis of the accumulator elements 15 of the damping devices 11, part of this compression energy is destroyed, while the remaining part is accumulated to be finally returned in the form of booster energy

élastique lors du réalignement des wagons. elastic when realigning wagons.

Le rapport de l'énergie détruite par l'énergie restituée sous forme d'énergie de rappel élastique, est variable en fonction de la nature des éléments 15 des dispositifs accumulateurs, mais dans tous les cas, l'énergie restituée sour forme d'énergie de rappel élastique contribue au The ratio of the energy destroyed by the energy returned in the form of elastic return energy is variable depending on the nature of the elements of the accumulator devices, but in all cases, the energy returned in the form of energy elastic return contributes to

maintien en ligne des wagons.wagons in line.

Il y a lieu de noter que le mode de réalisation illustré et décrit n'a été donné qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif et que de nombreuses modifications et variantes sont possibles dans le cadre de l'invention. Ainsi, la liaison amovible entre les noix 4 et le corps tubulaire 3 de la barre d'attelage 2 pourrait être remplacée par une liaison non amovible, par exemple une liaison par soudure effectuée à l'assemblage du dispositif, après mise en place des rotules 9 des tiges de traction 10 entre le It should be noted that the embodiment illustrated and described has been given only by way of an indicative and nonlimiting example and that numerous modifications and variants are possible within the framework of the invention. Thus, the removable connection between the nuts 4 and the tubular body 3 of the drawbar 2 could be replaced by a non-removable connection, for example a welded connection made to the assembly of the device, after fitting the ball joints 9 of the pull rods 10 between the

corps 3 de la barre d'attelage 2 et les noix 4. body 3 of drawbar 2 and nuts 4.

Claims

1. Coupling device for railway wagons, comprising a drawbar, the two ends of which are connected in a ball joint to the chassis of two successive wagons to be coupled, characterized in that the drawbar (2) comprises, at each end, a nut (4) serving as a bowl for the ball joint (9) of a draw rod (10) extending the drawbar and passing through a damping device (11) which is mounted on the chassis ( 1) of a wagon and comprises, on the side of the drawbar, a first thrust plate (13) in contact with said nut (4), so that any misalignment of the draw rod and of the drawbar coupling causes, through the nut, compression of the damping device and, in return, an elastic return effect in the

direction of realignment of the draw rod with the drawbar.

2. Device according to claim 1, characterized in that

that the nut (4) is an element attached to the drawbar (2).

3. Device according to claim 2, characterized in that the nut (4) is removably fixed, for example using a

ankle, to the drawbar (2).

4. Device according to any one of the claims

previous, characterized in that the nut (4) is flared in the direction

of the first push plate (13).

5. Device according to claim 4, characterized in that the nut (4) is curved or chamfered at its end facing the

first push plate (13).

6. Device according to any one of claims

previous, characterized in that the damping device (11) also comprises a second push plate (14), the two push plates (13, 14) being in abutment against opposite axial stops (17, 18) defining the housing (12) for the damping device.

7. Device according to claim 6, characterized in that the damping device comprises, between said two plates (13,

14), a stack of elastic damping elements (15).

8. Device according to claim 7, characterized in that the elastic damping elements comprise plates

of metal carrying protrusions of elastic material.

9. Device according to claim 8, characterized in that the protuberances of the plates have converging oblique sides.

10. Device according to any one of the claims

previous, characterized in that the first push plates (13) have means (19) for guiding them on the pull rods (10).