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Régleur automatiue de timonerie de freins.
Diverses constructions de régleurs automatiques pour timonerie de freins sont aujourd'hui utilisées par les compagnies de chemins de fer . Ces régleurs permettent un réglage automatique de la longueur de l'une des tiges de la timonerie selon l'usure des sabots de freins, ou de façon générale, selon le jeu des sabots, lequel peut être plus grand ou plus petit que le jeu normal, c'est-à-dire que ces. régleurs sont de préférence reversibles et peuvent
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provoquer aussi bien une diminution de la longueur de la timonerie qu'une augmentation de celle-ci.
En principe, ces râleurs sont constitués généralement par deux manchons (un manchon de réglage et un manchon principal) emboîtés l'un dans l'autre et pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre. Chacun de ces manchons comporte un écrou constitué par plusieurs serments maintenus serrés par des ressorts annulaires, sur une tige filetée commune pouvant coulisser à l'intérieur des manchons et dont la position par rapport à ces derniers est fixée par les dits écrous.
Le manchon principal est relié à la timonerie, ainsi que l'extrémité liore de la tige filetée, tandis que les déplacements du manchon de réglage sont limités par une butée fixe ou soli- daire d'un point de la timonerie dont la position varie selon le schéma de montage de la timonerie.
Si, pour obtenir le freinage, il faut un déplace- ment du manchon de réglage plus grand que celui autorisé par sa butée (sabots de freins usés), l'écrou de ce manchon (écrou de réglage) est obligé de sauter de filet en filet, tandis que l'écrou du manchon attaché à la timonerie (écrou principal) est maintenu fortement sur la tige file- tée par un siège conique pratiqué dans le dit manchon. Au desserrage, pendant le retour des sabots de freins à leur position de repos, cet écrou principal est libéré de son siège conique et est oblige de sauter de filet en filet, la tige filetée étant retenue par l'écrou de réglage.
Apres le desserrage complet des freins, la tige filetée est maintenue, par les écrous, dans une position plus engagée
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dans les manchons qu'auparavant; la longueur de la timo- nerie est donc diminuée.
Si, au contraire, les sabots de freins attaquent la jante de la roue avant que le manchon de réglage attei- gne sa butée, l'écrou de réglage et l'écrou principal sont obligés de sauter de filet en filet, laissant sortir la ti- ge filetée jusqu'à ce que le manchon de réglage soit arrêté par sa butée.
Ces régleurs présentent toutefois certains in- convénients : en particulier, la force de retenue des écrous, pressés par les ressorts annulaires, dépend beau- coup du degré de polissage des filets. Cet-te force diminue au cours du temps, par suite du polissage produit par le fonctionnement du régleur, et une sollicitation de la timo- nerie, consécutive à des chocs exercés axialement sur la tige filetée, peut provoquer un allongement ou un raccour- cissement intempestif du régleur.
Certains constructeurs ont cherché à éliminer cet inconvénient, en remplaçant les ressorts annulaires par des ressorts à boudin coaxiaux à la tige filetée et agissant chacun sur une bague présentant un siège conique main-tenu par -Lui ressort en contact avec une surface conique aménagée sur chacune des faces frontales de l'écrou de réglage, de manière à serrer celui-ci sur la tige filetée et l'empêcher de sauter de filet en filet lors de sollicitations de ce genre.
Ces régleurs ne donnent toutefois pas entière satisfaction, car ces ressorts axiaux agissent de façon
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contins sur les écrous, en particulier sur l'écrou de
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r:à=1.#-;<; , Je sorte qu'ils s'opposent aussi 8;U,X ouvertures de l'écrou nécessaires pour le réglage, et provoquent de
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ce I#:1.u une usure exajéruc des 'filets.
En outre, de par le fait que les sièges coniques doivent permettre l'ou- verture des écrous pour les opérations de réglage, l'an- ::;le au so@@et du cône doit êtregrand pour permettre un @lissement des surfaces l'une sur l'autre; il n'est donc pas possible de prévoir des cônes à faible angle au sommet ou cône d@ coincement s'opposant de façon absolue à l'ou- verture intempestive de l'ecrou.
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La présente invention, due 2L 1.i. 30GU'JL, ingé- nieur ;.;.u;.; ateliers des CiJ.=;#.i:#illes ±.::. Genève, a pour objet un relieur pour timonerie de freins, qui, à l'instar d'autres régleurs connus, comporte deux manchons, un man- chon principal relié à la timonerie et un manchon de ré- glage dont les déplacements sont limités par une butée, ces deun manchons étant reliés entre eux par un ressort princi- pal te@@lent @ les emboîter l'un dans l'autre,
chacun de ces manchons qreentant au moins un logement pour un écrou constitué par plusieurs se@ments pressés sur une tige file- tée par des organes élastiques, cette tige filetée étant reliée par l'une de ses extrémités à la timonerie.
Ce régleur tend à éliminer l' inconvénient cité, par le fait que les organes élastiques sont constitués par des ressorts annulaires etque le régleur comporte une ba- gue montée librement coaxialement à la tige filetée et lo- géedans l'espace séparant les deux écrous, des organes
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d'écartement déterminant une distance minimum entre la dite bague et l'extrémité du manchon principal, cette bague présentant un siège conique de coincement destiné à coopérer avec un cône pratiqué sur la face frontale de l'écrou de réglage, le tout étant monté de manière que, lorsque les organes du régleur sont en position de repos, la dite bague s'oppose de façon absolue, par coincement des cônes,
à l'ouverture de l'écrou de réglage dans le cas d'une poussée axiale exercée sur la tige filetée, et par l'action du ressort principal dans le cas d'une trac- tion exercée sur celle-ci.
En position de serrage des organes du régleur, l'écrou de réglage peut être entièrement dégagé de la-ba- gue, de sorte que celui-ci peut s'ouvrir librement pour effectuer ses déplacements de réglage.
Le régleur peut comporter une cuvette soumise à l'action d'un ressort tendant à appliquer un siège conique de la dite cuvette sur un cône correspondant de l'écrou de réglage pratiqué sur la face frontale de ce dernier opposée à l'écrou principal.
Le déplacement de la dite cuvette peut être li- mité à une valeur plus petite que le déplacement possible de l'écrou de réglage par rapport au manchon de réglage, de manière que lors des opérations de réglage cet écrou soit entièrement dégagé du siège de la cuvette, mais que par contre le siège de cette dernière s'oppose à l'ouverture de l'écrou de réglage pendant le rattrapagede jeu de l'écrou principal.
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Le ressort agissant sur la cuvette peut être un ressort à boudin coaxial à la tige filetée et prenant appui sur une paroi du manchon de réglage, de sorte que son action compense en partie celle du ressort principal.
Le régleur peut comporter un écrou de sécurité disposé sur le côté de l'écrou principal opposé à l'é- crou de réglage.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemples, deux formes d'exécution d'un ré- ;leur pour timonerie de freins.
La fi. l est une vue d'ensemble schématisée d'une première forme d'exécution d'un régleur monté dans une timonerie de freins, certaines parties étant vues en coupe ;
La fig. 2 est une vue en coupe partielle, à plus grande échelle, du régleur représenté en fige 1 ;
La fige 3 est une vue en coupe partielle d'une seconde forme d'exécution du régleur.
Dans la fig. 1, 1 désigne un levier dont les déplacements sont commandés par le cylindre de frein (non représente) sur lequel est articulé en 2 le manchon prin- cipal 3 du régleur dans l'extrémité duquel est pratiqué un logement 4 destiné à recevoir l'écrou principal 5 constitué par plusieurs segments maintenus serrés sur la tige filetée 7 à la manière de mors par un ressort annu- laire 6. l'une des extremités de cette tige filetée est guidée dans un guide 8 aménagé à l'intérieur du manchon principal, tandis que son autre extrémité est reliée mé-
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caniquement par une tringlerie aux sabots de freins 9 (dont un seul est représenté).
le manchon principal 3 coulisse à l'intérieur du manchon de réglage 10, et le ressort principal 11 tend à l'introduire dans ce dernier.
Le manchon de réglage comporte une bride 12, qui coopère avec une butée fixe 13, et un logement 14 dans lequel est monté l'écrou de réglage 15 constitué par plusieurs seg- ments retenus sur la tige filetée 7 par des ressorts an- nulaires 16. A l'instar d'autres régleurs connus, l'écrou principal comporte une face frontale plane 17 et une face frontale conique 18. Cette dernière coopérant avec un siè- ge conique 19 pratiqué dans le logement 4 provoque, lors d'un serrage des freins, le blocage de l'écrou sur la tige filetée 7 et donc l'entraînement de cette dernière. Lors du desserrage des freins, par contre, l'écrou principal est libéré et poussé par la paroi 20 du logement 4 agis- sant sur sa face 17 ; en conséquence, il saute de filet en filet pour rattraper le jeu.
La position relative des deux manchons en posi- tion de repos est fixée par une butée 21 (fig. 2 et 3) pratiquée dans le manchon de réglage et sur laquelle s'appuie, sous l'action du ressort principal 11, l'extré- mité 22 du manchon principal 3. L'écrou de réglage 15 comporte une face frontale plane 23 prenant appui, en po- sition de repos du régleur (fig. 1), sur la paroi termi- nale plane 24 du logement 14. Son autre face frontale pré- sente une surface conique 25, en regard de laquelle se trouve un siège conique 26 pratiqué dans une bague 27.
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Des entretoises 28 fixent la distance minimum entre le siège conique 26 et la face 22 du manchon principal 3.
Comme dans les régleurs connus, les déplace- ments des deux écrous 3 et 15 sont limités par la douille 29. Enfin, cette dernière présente un épaulement 30 desti- né à venir en prise avec une surface d'arrêt 31 aménagée dans l'extrémité du logement 14.
Le fonctionnement de ce regleur est semblable à celui des relieurs connus :lors d'un déplacement de l'ar- ticulation 2 vers la droite du dessin (serrage du frein), tout le rugleur est entraîné jusqu'à l'entrée en prise de la bride 12 avec sa butée 13. A ce moment, les sabots 9 devraient être en contact avec la jante de la roue ; si ce n'est pas le cas, seul le manchon principal peut se dé- placer en comprimant le ressort 11, et son siège conique 19 vient engager le cône 18 de l'écrou principal. Dès cet instant, la tige filetée est également entraînée vers la droite du dessin. Les deux manchons 3 et 10 étant écartés l'un de l'autre, l'écrou de réglage n'est plus retenu par la bague 27.
Cet écrou se déplace donc avec la tige file- tée, jusqu'à ce qu'il bute sur la douille 29 qui elle-même bute sur la face d'arrêt 31, limitant ainsi le déplacement de l'écrou de réglage par rapport à son manchon. Dès cet instant, l'écrou de réglage saute de filet en filet, jus- qu'à ce que le serrage complet des sabots soit obtenu. Au desserrage, les mouvements inverses se produisent ; le point 2 se déplace vers la gauche, le ressort 11 se dé- comprime, le manchon 3 s'emboîte dans le manchon 10.
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L'élasticité de la tringlerie ramène l'écrou de réglage 15 sur la face 24 du logement 14. Si l'allongement de la tringlerie, dû à 1' élasticité, est plus grand que le dé- placement possible de l'écrou 15 dans son logement 14, cet écrou saute sur la tige filetée en arrière. Lorsque la tringlerie est détendue, le siège 19 quitte le cône 18 et libère l'écrou principal. La face 20 du logement 4 en- tre en prise avec la face frontale 17 de l'écrou principal et pousse celui-ci qui saute de filet en filet et rattrape le jeu.
La bague 27, comme on peut s'en rendre compte, n'entrave en aucune façon l'ouverture et la fermeture de l'écrou de réglage pendant le réglage de la longueur de la tige de timonerie. Par contre, lorsque le frein est en po- sition de repos, elle s'oppose de façon absolue à une pé- nétration de la tige filetée dans les manchons sous l'ef- fet d'une poussée axiale. De telles poussées sont engen- drées par exemple par l'inertie des masses des sabots de freins, lors d'un arrêt brusque du wagon. En effet, une poussée exercée sur la tige filetée 7 provoque un coince- ment des surfaces coniques 25-26 et le serrage automatique sur cette tige filetée 7 des segments de l'écrou de réglage.
La bague prend appui par l'intermédiaire des entretoises 28 sur le manchon.principal. Même en cas de chocs très violents, la sécurité est absolue, et la tige filetée 7 ne peut être introduite dans les manchons, c'est-à-dire que la tringle- rie ne peut subir un raccourcissement.
Dans le cas d'une traction exercée sur la tige
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filetée 7 (fig. 2), l'action du ressort principal tend à empêcher tout glissement de la surface 25 sous la surface conique 26 et s'oppose donc à l'ouverture de l'écrou de réglage.
Si l'effort de cette traction est supérieur à celui du ressort principal 11, l'écrou de réglage s'ouvre contre l'action de celui-ci et le manchon de réglage se déplace légèrement par rapport au manchon principal en comprimant le ressort principal. Le nez de l'écrou princi- pal entre en prise avec la face frontale de la douille 29 (fi. 2). Les deux écrous sautent de filet en filet, per- mettant à la tringlerie de s'allonger. Mais, comme on peut s'en rendre compte, cet allongement ne peut s'effectuer que si l'effort de traction est capable de vaincre l'effort du ressort principal 11. Il en est de même lorsque les sa- bots de freins attaquent la jante avant l'entrée en contact de la bride 12 avec sa butée 13.
La fig. 3 montre une variante d'exécution, dans laquelle, pendant le rattrapage de jeu par l'écrou princi- pal, des moyens de serrage sont prévus pour presser l'écrou de réglage sur la tige filetée. On évite ainsi, en cas d'u- sure de la tige filetée ou d'un affaiblissement exagéré des ressorts annulaires, que l'écrou de réglage, après avoir sauté de filet en filet pendant le serrage des freins, revienne à sa position de départ pendant leur desserrage.
A cet effet, la face 24 de l'évidement 14 est constituée par une cloison 32 pourvue d'un perçage d'un diamètrenettement plus grand que celui de la tige file-
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tée 7, de manière à permettre de pratiquer sur la face frontale 23 de l'écrou 15 un cône de coincement 33, sur lequel vient s'appuyer un alésage conique 34 d'une cu- vette 35 placée dans un logement 37 aménagé dans.le man- chon de réglage. Cette cuvette est soumise à l'action d'un ressort 36 prenant appui sur le fond du logement 37, et elle présente une partie de grand diamètre guidée le long des parois du logement 37, et une partie de plus pe- tit diamètre pouvant s'engager dans le perçage de la cloi- son 32. Cette dernière partie se termine par un siège co- nique 34 destiné à coopérer avec le cône 33 de l'écrou de réglage.
En position de repos (fig. 3), la distance a séparant la cloison 32 de l'épaulement 39 de la cuvette 35, est plus petite que la distance b séparant la face frontale 40 de l'écrou de réglage de la douille 29, l'épaulement 30 de celle-ci étant en contact avec la surface d'arrêt 31.
Le fonctionnement de ce régleur est semblable à celui du régleur représenté à la fig. 1. Toutefois, pen- dant le desserrage des freins, lorsque l'écrou principal saute de filet en filet pour rattraper le jeu, l'écrou de réglage est pressé sur la tige filetée 7 non seulement par les ressorts annulaires, mais encore par l'action des surfaces coniques 33 et 34, cette dernière étant soumise à l'action du ressort 36.
Grâce au fait que la distance b est plus grande que la distance a, l'écrou de réglage est entièrement li- béré du siège 34 lorsqu'il est en contact avec la douille
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29, de sorte que pour obtenir son ouverture, nécessaire pour ses déplacements de réglage, il suffit de vaincre la force des ressorts annulaires.
Il està remarquer que pendant le serrage des freins, c'est-à-dire pendant le mouvement de déboîtement des deux manchons, l'effort nécessaire pour provoquer ce déboîtement est plus faible que dans le régleur selon la première forme d'exécution. En effet, l'effort du ressort 30 compense en partie l'effort du ressort principal 11.
Enfin, .grâce au fait que, pendant le rattrapage de jeu de l'écrou principal, durant le desserrage des freins, l'écrou de réglage est bloqué sur la tige filetée 7 pur l'action des surfaces coniques de coincement 33-34, il est possible de placer en arrière de l'écrou principal encore un écrou de sûreté 41. Dans les régleurs connus, cet écrou est en général placé en avant de l'écrou de ré- glage.
Cet écrou de sûreté a pour tâche de limiter u glissement intempestif éventuel de la tige filetée 7, en cas où une traction très forte exercée axialement parviendrait à faire glisser l'écrou principal et l'é- crou de réglage sur la tige filetée. En plaçant cet écrou de sûreté derrière l'écrou principal, comme repré- senté (fig. 3), l'action de cette traction provoque, com- me indiqué plus haut, le déboîtement des deux manchons contre l'action du ressort principal 11, et le glissement de l'écrou de réglage et de l'écrou principal sur la tige filetée 7 jusqu'à l'entrée en prise de la surface frontale
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conique de l'écrou de sûreté avec la surface conique de son logement.
Le déplacement de l'écrou de sûreté par rapport au régleur est donc indépendant du plus ou moins grand allongement élastique de la timonerie, ce qui permet de régler exactement la valeur maximum de l'allongement au- torisé. Dans les régleurs connus, par contre, qui compor- tent un écrou de sûreté placé en avant de l'écrou de ré- glage, c'est-à-dire sur une partie de la tige filetée sou- mise aux efforts de traction, le déplacement de l'écrou de sûreté varie selon l'allongement élastique momentané subi par cette tige filetée.