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HOSAY Cet SCHEIMBERG G.
Régulateur automatique de timonerie de frein pour véhicules sur rails.
L'invention se rapporte à un appareil de réglage de timonerie de. frein qui permet de maintenir pratiquement constante la course du piston moteur de frein..
Cet appareil comporte un écrou et une vis à action réversible intercallés dans la timonerie à la place d'une des tringles,lavis (ou l'écrou) étant relié à un dispositif de réglage.Ce dernier' permet le dévissage de la.vis(ou de l'écrou) sous l'action de la tension de la timonerie,lorsque la course du piston moteur est inférieure à la valeur réglée au moment de 11-application-des sa- bots de frein contre les bandages.Il s'ensuit un allongement de la course du piston moteur.Lorsque la course du piston moteur at-
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teint ou dépasse la valeur réglée,le dispositif de réglage produit un verrouillage empêchant le dévissage de la vis(ou l'écrou) spus 1"aetion de la tension de la.timonerie, et la courte ne stal- longe pas.Enfin lorsque la course dépasse la valeur réglée,
le dis- positif de réglage agit pendant le retour du piston moteur après le freinage en faisant tourner,la vis(ou l'écrou) dans le sens d' une diminution de la course.
L'appareil tel que décrit ci-dessus est connu.Le dispositif de ré- glage de l'appareil contient des organes influencés(ou commandés) par le mouvement(course) du piston moteur et des organes inflen- cés par la tension de la timonerie afin que 1''appareil puisse a- gir én fonction de la course et de la tension du freinage en res- tant insensible à une tension de la timonerie provoquée par les forces d'inertie ou autres causes.Les appareils connus contiennent généralement en @@ autre 3 des accouplements pouvant transmettre des efforts limités, constitués par des accouplements à friction dont les parties glissent les unes sur les autres lorsque l'éffort à transmettre dépasse la valeur prévue.
L'appareil faisant l'objet de la présente invention est caracté- risé par le fait que: I) Les organes de l'appareil influencés par la tension de la timo- nerie sont soumis à l'action du couple qui tend à faire tourner la vis par rapport à l'écrou lorsque la timonerie est sous tension
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et'-non pas à l'action de la tension totale de la timonerie comme c'est le cas dans les appareils connus. De ce fait ces organes sont soumis,dans l'appareil faisant l'objet de l'invention,à des efforts beaucoup plus petits que dans les appareils connus. Ceci permet de donner à ces organes et au ressort antagoniste des dimen tiens plus avantageuses que dans les appareils connus.
2) L'accouplement de l'appareil destiné à transmettre un effort limité est constitué par des pièces dentées coopérantavec un res sort et une pièce auxiliaire de telle sorte que les dents res- tent en prise seulement tant que l'effort à transmettre par l'ac- couplement est inférieur à une certaine limite. Cet accouplement denté est plus avantageux que les accouplements à friction ser- vant à un but analogue dans les appareils connus,par le fait que son action est plus précise et parceque les accouplement à fric- tion s'usent plus facilement et leur fonctionnement: peut'.être - enrayé par le contact de la graisse.
3) On fait usage,dans l'appareil,d'un ressort travaillant à la compression et à la torsion, ce qui permet de se limiter à l'usa- ge d'un seul ressort remplissant toutes les fonctions nécessaires dans l'appareil, tandis que dans les appareils connus le nombre de ressorts est généralement supérieur à un.
4) Le mouvement dm piston.moteur du frein est transmis aux or- ganas de l'appareil influencés par la course par l'intermédiaire des pignons coniques qui permettent une disposition des éléments de la transmission de telle façon que le mouvement rotatif des organes de l'appareil soit une fonction uniquement du mouvement rectiligne du pistmn,c'est à dire que la transformation du mouve- ment du piston en mouvement rotatif se fasse indépendanment de la position du balancier ou d'autres éléments de la timonerie.
Ceci n'est pas le cas dans les appareils connus qui nécessitent de ce fait une transmission plus compliquée que l'appareil fai- sant l'objet de l'invention.
Description de l'appareil.
La figure 1 montre l'appareil intercallé dans la timonerie.Il comporte l'écrou fixe rep.I la vis rep.2,la boite avec le dis- positif de réglage rep.3 avec le levier coudé rep.4 qui fait tourner lors du mouvement du piston l'axe de l'appareil perpen- diculaire au plan contenant la timonerie.Le mouvement du piston est transmis au coudé 4 par les tringles E Btet N F egales C g
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par D g égale A C ainsi que par le coudé rep. 5 et la tringle F H attaché au point fixe H. Le coudé 5 étant identique au coudé 4, il résulte des égalités ci-dessus que A B est toujours parallèle à E D quelque soit la position du balancier C g et du piston motemr. La direction de D g parallèle à M C ne varie pratiquement pas,par conséquent l'angle B A C égale E D g est uniquement fonc- tion du déplacement du piston.
On peut donc,dans le fonctionnement , de l'appareil%considérer 1''angle décrit par le coudé 4 à la place de la course du piston.
Les fig. 2 et 3 représentent respectivement la coupe et la vue de la boîte rep. 3 contenant le dispositif de réglage.La vis princi- pale rep.2 s'appuie sur le roulement à billes rep. 7 par l'inter- médiaire de l'écrou 8 viséé et rivé sur 2.La cale 9 relie la vis principale 2 à la pièce mobile 10 en permettant à cette dernière de coulisser le long de la cale. Les pièces 10 et II forment res- pectivement vis et écrou avec un pas rapide. Sur la pièce mobile 10 peut tourner librement la pièce 12 retenue dans la direction axiale par la buselure 13 vissée et rivée sur 10.
La pièce 10 peut tourner par rapport à II seulement d'un petit angle, car le dépla- cement axial de 10 suivant le pas de vis est limité d'une part, par l'épaulement de la pièce II et d'autre part par le fait que la pièce 12 vient buter contre II.Le ressort 14 ést encastré dans l'écrou 8 et dans la pièce II de telle façon qu'il tend à faire tourner la pièce 10 par rapport à II par l'intermédiaire de 2 et 9.
6ette rotation amèhe un déplacement axial de la pièce 10 de gau- che à droite, par contre lorsque la vis principale 2 tend à se dé- visser de l'écrou principal I(situé en dehors de la boîte,voir fig.I) sous l'action de la tension de la timonerie,elle fait tour- ner la pièce 10 dans le sens contraire à celui du ressort et im- prime à 10 un déplacement de droite à gauche.
Donc lorsque il n'y a pas de tension dans la 'timonerie,la pièce 10 ocdupe la position indiquée sur la fig. 2,tandis que lorsque la tension devient suffi- sante,l'effort circonférenciel (ou de torsion) du ressort est vain- cu et la pièce 10 se déplace de droite à gauche jusqu'au moment où la partie filtée de 10 vient buter contre l'épaulement de II; tout ceci en supposant que la pièce II est f ixe.
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Les pièces II,12 et 15 sont munie chacune de huit dents situées à 45 l'une de l'autre. Les dents ont une forme telles que II avec 15-et II avec 12 forment par l'action du ressort 14 respectivement deux accouplements qui rendent soidaires les pièces dentées dans un seul sens de rotation, sens qui est le même pour les deux accou- plements. La forme des dents est visible sur la figure 5 qui repré- sente la coupe de la pièce 15 et sur la fig.6 qui,représente la vu* en perspective des pièces II,12 et 15. La pièce 15 est fixée à la bôite comme indiqué sur la coupe de la boite 3 dans la fig. 4.
Les dents de 15 empêchent la rotation de II dans le sens du dévis- sageautomatique de la vis prinipale 2. Tant que les dents de II sont engagées dans celles de 15,la vis 2 peut se dévisser seulement d'un petit angle qui correspond au déplacement axial de 10 jusquà l'épaulement de II ensuite elle est bloquée.La pièce 12 qui tourne librement sur 10 est reliée d'autre part au pignon conique 16 au moyen de la cale 17 qui lui permet un déplacement axial. Le pignon 16 est commandé par le bras 4 par l'intermédiaire de l'axe 18 et du pignon 19. Sur l'axe 18 est calé l'anneau 20. Cet anneau se pré- sente vis à vis de l'extrémité de la pièce 10 avec sa partie pleine comme sur la fig.2 ou avec sa partie creuse.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: Lorsque l'angle décrit par le bras 4 est plus petit que celui pour lequel l'appareil est réglé,la pièce 20 est disposé avec sa partie pleine en face de 10. Si les sabots sont pressés en ce moment con- tre les bandages, la tension de la timonerie fait avancer la pièce 10 par rotation suivant le pas de vis de 10 et la pièce 10 vient buter contre 20 sans avoir atteint la limte de son déplacement axial dans l'écrou II. La rotation de 10 dans II continue et la pièce II est obligée de reculer en comprimant le ressort 14 jus- qu'au mmment où ses dents se dégagent de la denture de la pièce 15.
En ce moment l'ensemble de 2,10 avec 8 et 14 peut tourner librement., La pièce II ne peut s'accrocher aux dents de 15 qu'au moment où la pièce 20 cesse de servir de butée à 10 ce qui arrive quand le bras 4 a tourné d'un angle égale à l'angle de réglage.
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Si au moment du freinage le bras 4 a tourné d'un angle égal ou supérieur à l'angle de réglage,l'avancement de la pièce 10 n'est pas empêché par 20 et la vis principale 2 est bloquée lorsque 10 atteint sa position finale dans II. Le freinage a alors lieu sans allongement de la course.
Les pièces 12 et ID sont maintenues par 1'-action circonférencielle du ressort et par le jeu du pas de vis de 10 d'une manière élas- tique par rapport à II c'est à dire si l'on tire sur la pièce 12 de droite à gauche,le ressort cède et 10 avance de droite à gauche en tournant suivant le pas de 10. Inversement,le ressort teniLà rapprocher la pièce 12 de la pièce II et à mettre en prise les dents de 12 avec celles de II.
La direction du côté mordant des dents est telle, qu'au serrage des freins,les dents de 12 peuvent sauter sur celles de II tandis que lors du retour de la timonerie les dents de 12 obligent la pièce II à suivre le mouvement de rotation. La pièce II entraine alors la vis 2 dans le sens de la diminution de la course du piston par l'intermédiaire du ressort 14 et de 11-écrou 8.Cette action a seulement lieu quand il n'y a plus de tension dans la timonerie car tant que la tension subsiste la pièce 10 est avancée de droite à gauche et la pièce 12 est découplée de II.
La position initiale du bras 4 est choisie de telle façon que les dents de 12 accrochent les dents de II juste au moment où le bras dépasse 1''angle de réglage; Cet angle est plus grand que la lon- gueur d'une dent et plus petit que la longueur de deux dents(.par exemple dans¯le cas présent l'angle de réglage est choisi entre 45 et 90 ). Si la bras 4 dépasse,pendant le freinage,!''angle en question;la pièce II sera entraînée.lors du retour de la timonerie de la valeur de cet angle qui correspond à la longueur!d'une dent @ plus une fraction.
La fraction n'-a pas d'effet au point de vue rattrapage du jeu des sabots puisque lors du freinage la rotation de 2 sous l'effet de la tension ramène toujours la pièce Il à -La position déterminée dans laquelle les flancs mordants de. ses dents sont en contact avec ceux de la pièce 15. Pour la même raison, si l'angle de rotation est plus petit que l'anglé fixé il n'y a pas de rattrapage effectif car les dents de 12 peuvent faire tourner
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....les dents de la pièce II seulement d'une fraction de 45 .
La pièce II tournera par rapport à 15 d'un angle inférieur à la longueur d'une dent et le décalage de la longueur d'uhe dent n'au- ra pas lieu. Donc:
I) Si la course est plus petite que la valeur choisie,ce qui é- quivaut à une rotation du bras 4 d'un angle inférieur à l'angle pour lequel l'appareil est réglé, la vis principale 2 est libérée par la pièce 20 formant butée contre la pièce 10 jusqu'au moment où la course atteint la valeur fixée..
2) Si la course atteint cette valeur, la vis 2 est bloquée et il n'y à pas d'allongement de course.
3) Si la course dépasse la valeur fixée, ce qui correspond à un angle de rotation plus grand que l'angle de réglage, la pièce 12 fait tourner la pièce II d'un angle correspondant à l'écartement d'une ou pksieurs dents d'où rattrapage du jeu des sabots et dimi- nution de la course.
A cause du déplacement axial de la pièce 16 et 12,le rattrapage se fait toujours lorsque la tension de la timonerie disparait,si pour une cause quelconque la rotation de la vis 2 devient difficile ou impossible, par exemple, quand l'écrou principal I arrive au bout de la partie filetée de la vis 2,1e ressort céde et la pièce 12 est découplée de la pièce II;donc il ne pourra avoir lieu dans l'appa- reil des efforts exagérés et la timonerie sera toujours ramenée par le ressort de rappel même si le vis de l'appareil est au bout de sa course.
Il ressort de la description ci-dessus que les pièces de l'appareil influencées par la tension de la timonerie et soumises à l'action du couple qui tend à faire tourner la vis principale par rapport à l'écrou sont les pièces 10,12 et II. D'autre part l'accouplement de l'appareil destiné à transmettre un effort limité dont il est question ci-dessus à la page 2 de la description est constitué par les pièces II et 12 coopérant avec le ressort 14 et la pièce auxiliaire 10.