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FREINS POUR RAILSo .
Dans les freins pour rails, on utilise en général le principe dit "à commande directe" afin de réaliser une construction aussi simple que possi- ble. Dans ce principe, la force de commande (force d'actionnement) appliquée de l'extérieur provoque 1-'effort de freinage désiré. Lorsque la force de com- mande a une valeur égale à zéro, la force de freinage est aussi égale à zéro.
Dans beaucoup de cas, les exigences du service de triage prescrivent l'uti- lisation de freins actionnés de cette manière. Si dans un frein pour rails installé dans une voie en pente, on veut par exemple rassembler des véhicules ou immobiliser pour une durée prolongée des groupes complets de vévihicules, comme cela est nécessaire dans une gare à bosses de triage, on se base de pré- férence pour la construction d'un tel frein, sur le principe de "commande in- directe" dans lequel la valeur nulle de la force d'actionnement correspond à la force de freinage maximum; en d'autres termes le frein est en permanence prêt à fonctionner et la force d'actionnement ne peut que le débloquer.
Ce mo- de de travail empêche dans les cas où la force d'actionnement viendrait à manquer par suite de dérangements de son fonctionnement, qu'à cause de la pen- te du rail, la rame de wagons à immobiliser dévale intempestivement.
On a préconisé des freins dans lesquels on a recours, pour réali- ser le principe de commande indirecte, au poids propre du véhicule, ce qui est une solution tout indiquée dans le cas de freins sur rails actionnés au- tomatiquement par des contre-poids,, Un inconvénient de cette réalisation est toutefois la nécessité d'employer un rail mobile de roulement ou de contact.
On connaît en outre des freins sur rails dans lesquels la force de freinage agissant en permanence est produite par des forces extérieures réglables par exemple par des poids ou des ressorts. La réalisation qui utili- se des ressorts a été développée pour les voies de mines afin de freiner les wagons descendant en pente vers le puit, Cette réalisation comporte deux courts rails de freingage, disposés entre les deux rails, agissant uniquement sur la face interne des roues des wagons et qui sont par un ressort., pressés chacun en permanence vers la position de freinage au commencement et à la fin du rail de freinage.
Le rail de freinage a ici pour but de freiner plu-
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tôt que d'immobiliser les wagons-, qui arrivent, Pour immobiliser les wagons de façon prolongée dans les freins, on emploie des -éléments de blocage spé- ciaux, que l'on place au-dessus des .rails de roulement devant la paroi fron- tale du wagon. Pour libérer les freins, donc pour retirer les rails de frei- nage, de leur position de freinage, on recourt à des tringleries à levier qui agissent à l'entrée et à la sortie du rail de freinage et qui sont ar- ticulées sur une tige de traction commune, de telle façon que les leviers sont obligatoirement accouplés à l'avant et à l'arrière du rail de freinage.
Par l'actionnement de la barre detraction, les organes de blocage sont éga- lement retirés de leur position de blocage. Un tel frein pour rails, réalisé seulement pour de petites puissances, ne convient pas pour le service des chemins de fer où par exemple dans le cas d'une gare ayant des voies en pen- te, il s'agit d'immobiliser.dans la pente, par simple freinage des roues, non seulement des wagons isolés, mais des trains entiers de marchandises et ce non pas seulement pendant de courts intervalles de temps.
Les freins sur rails suivant l'invention ont été développés pour le service des chemins de fer, en particulier comme freins de formation ou d'arrêt dans les gares de triage pourvues de bosses de triage!1 et à cette fin ils travaillent d'après le principe de commande inverse. L'effort de freinage à exercer sur les rails continus de freinage conditionnés comme supports de freins et qui par paires sont accolés à chaque rail de roulement, est produit par des organes élastiques préalablement tendus.
Suivant l'invention, aux supports de freins se relient une plura- lité d'organes à ressorts, dont le nombre et la force sont déterminés en con- cordance avec la flexibilité du support de frein, de telle manière que d'une part se manifeste l'effort de plusieurs organes élastiques voisins sur cha- que bandage de roue à freiner, et que d'autre part les supports de freins s'appliquent sur des bandages de roues de différentes épaisseurs,
Les dispositifs de retrait pour relâcher les freins., qui sont ré- partis sur la longueur du support de frein - de préférence en nombre égal à celui des organes élastiques - travaillent indépendamment l'un de l'autre, de telle manière qu'un. mouvement provoqué par le bandage de la roue sur un dispositif de retrait,
respectivement sur un guide d'un dispositif de retraite ne se transmet pas aux autres dispositifs de retrait, respectivement aux au- tres guides du même dispositif de retrait. Cet objectif peut constructivement être réalisé par le fait que les deux guides de connexion d'un dispositif de retrait peuvent, par exemple au moyen d'une transmission à came, être reliés positivement et que pour chaque dispositif de retrait, il est prévu une com- mande spéciale qui peut être par exemple hydraulique, dont le piston n'agit que sur un des deux guides d'un dispositif de retrait,,, 1-'autre guide n'étant lcrs d'un déplacement du premier guide, mis en mouvement que lorsque simul- tanément le piston exécute le mouvement correspondante
L'intervalle,
le nombre et/ou la force des organes élastiques sont choisis suivant l'invention, de telle malière que la force de freinage augmente vers la sortie du frein, ce pourquoi il est rationnel que le der- nier organe élastique soit disposé tout près de l'extrémité des supports de freinsl'organe élastique à l'entrée du freinage étant toutefois tel qu'au support du freine se trouve une portion de course d'entrée au contact de la- quelle n'agit aucun ressort.
On s'évertue à faire mordre les supports des freins aussi haut que possible sur la roue à freiner et si possible également haut sur les deux faces de la roue., car ainsi on diminue le danger que la roue monte sur le -rail. Toutefois il y a certaines limites à ceci. du fait des éléments de la structure du wagon qui font saillie vers le bas. On est obligé de dis- poser à des hauteurs différentes les supports de freins des deux faces d'un rail de roulement, les supports de freins se trouvant entre les deux rails de roulement étant plus hauts que ceux qui se trouvent vers l'extérieur de ces rails.
Pour ce type de réalisation des freins de rails suivant l'inven- tion.on propose suivant le point de attaque du support :le freinage., de pro- portionner différemment la force de freinage et plus exactement-, pour-un
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point d'attaque situé plus haut, on prévoit une plus grande force de frei- nage de sorte que les deux supports intérieurs et les deux supports exté- rieurs des freins, travaillent chacun à un même niveau deux à deux, et avec une même pression d'application.
Dans des freins pour rails destinés au service des chemins de fer, il apparait des forces qui sont déjà très élevées; pour leur compensa- tion et pour diminuer les forces qui devront être absorbées par la struc- ture portante, on préconise suivant l'invention, de disposer au niveau des rails, les organes élastiques qui sont placés en regard de part et d'autre d'un rail de roulement-et de relier entre-eux les contre-appuis au moyen de barres d'ancrage qui traversent l'âme du rail.
En outre la réalisation proposée suivant l'invention, ..pour la commande de dispositifs de retrait actionnés hydrauliquement ou pneumatique- ment et consistant dans le fait que les pistons d'une paire de dispositifs de retrait du rail de roulement droit et du rail de roulement gauche tra- vaillent dans un cylindre commun disposé horizontalement, avec une chambre de pression commune pour les deux pistons, contribue à permettre de mieux maîtriser les forces qui prennent naissance.. D'autre part le cylindre peut en particulier, grâce à sa position horizontale, être disposé bas, ce qui permet de le placer dans un endroit fermé pouvant être chauffé en hiver par des moyens très simples.
Comme organes élastiques, l'invention propose en outre des res- sorts en acier, tels que par exemple des ressorts à vis, l'emploi de res- sorts à air, dont les pistons sont actionnés par un liquide soumis à la pression de l'air.
Dans les fig. 1 à 5 sont représentées schématiquement deux for- mes de réalisation de freins pour rails suivant l'invention,dont l'une sui- vant les fig. 1 à 3 est équipée de ressorts à vis, et l'autre suivant les fige 4 et 5 au moyen de ressorts à air.
En particulier les fige représentent:
La fig. 1 une vue en plan de l'ensemble du frein sur rail muni de ressorts à vis.
La fige 2 une coupe suivant la ligne II-II de la fige 1.
La fige 3 une coupe suivant la ligne 111-111 de la fige 2.
La fige 4 une coupe comme celle de la fige 2 d'un frein pour rails muni de ressorts pneumatiques.
La fige 5 une coupe suivant la ligne V-V de la fige 4.
Dans chacune des fige 2 et 4 est représentée sur la face gauche, la position d'ouverture du frein et sur la face droite, la position de frein prêt au fonctionnement.
Dans les fig. la et lb désignent les deux rails de roulement et 2a et 2b, les deux roues d'un jeu de roues de chemin de fer. 3a et 3b respec- tivement 4a et 4b désignent les rails de freinage ou supports de freins, a et b désignant respectivement les supports de freins extérieurs et intérieurs.
Les supports de freins intérieurs 3b et 4b ont un niveau d'appli- cation H plus haut au dessus de l'arête supérieure du rail de roulement que les supports de freins 3a et 4a dont la hauteur d'application est h
Les supports de freins sont fixés à la partie supérieure-dés gui- des 5a et 5b, respectivement 6a et 6b, dont les axes de balancement 7 sont logés à la partie inférieure dans le cadre 8 du frein pour rails.
A l'extré- mité supérieure des guides, prennent appui par leurs extrémités antérieures, les ressorts à vis 9a et b respectivement 10a, et 10b préalablement tendus, qui referment en permanence les guides a et12 d'une paire de guides à la fa- çon d'une griffe, de sorte que les supports de freins sont en permanence main- tenus en position de fonctionnement de manière à freiner un jeu de roues qui pénétrerait dans le frein. Les extrémités dorsales des ressorts prennent ap-
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pui sur des contre-appuis Il et 12, respectivement 1J. et ±.
Sur les guides extérieurs a et 6a il est prévu, des rouleaux d'appui 12" respectivement 16, rotatifs autour d'axes 3', et-sur les guides intérieurs 2± et 6b, des cames $9 respectivement 12, qui tournent autour d'axes de basculement, et se trou- vent en connexion au moyen des prolongements 21s respectivement 22, en forme de bras de levier, avec les barres 2 respectivement 2i., et par la avec les pistons 25 respectivement 26 de 1-'organe de commande hydraulique. Pour les guides extérieurs 5a et 6a il est prévu des butées 27
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D'après les hauteurs différentes d'appl%cation H et h des supports de freins, les ressorts sont de force différente. Les ressorts 2Q et 10b cor- respondant aux supports intérieurs de freins et .b. sont plus fort' que les ressorts .a et 10a des supports extérieure de freins a et j.
Les contre-ap- puis 17. et 12 , respectivement 11 et l4., des ressorts la et 16, disposés au niveau des rails de roulement sont reliés entre eux et avec les rails de rou- lement au moyen des barres d'ancrage 2$ cnzï traversent l'âme des rails de rou- lement, de sorte que les réactions élevées et inégales des ressorts sont en grande partie réciproquement compensées et que l'absorption du surplus de la pression s'exerçant vers l'extérieur peut être absorbé par la fixation par
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vissage des barres d'ancrage traversantes sur l'âme des rails de roulement.
Egalement dans les commandes hydrauliques les forces s'équilibrent en grande partie par le fait que les deux pistons ±µ et 26 travaillent hori-
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zontalement et sont disposés dans le cylindre coTmun g9, avec une chambre à air commune U pour le liquide qui entre par la tuyauterie d'adduction lia Il suffit donc d'une fixation relativement légère du cylindre 29 au cadre Si.
La commande hydraulique peut, puisqu'elle travaille avec un cy- lindre horizontal, être placée très bas en-dessous de l'arête supérieure des
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rails. Ceci présente l'avantage que deilne, part elle est protégée de la gelée, pouvant le cas échéant être disposée dans un endroit facile à chauffer, que d'autre part la transmission du piston au guide est simplifiée et qu'il est
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possible de prévoir de grands rapports de *transmission, de sorte que malgré l'application de forces très grandes sur les guidesla commande hydraulique peut travailler avec des forces modérées.
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Sur la longueur du frein pour rails sont répartis (voir fiv.1) une pluralité de dispositifs tels que décrits ci-dessus, ressorts, guides et commandes hyd-rauliq7aes, avec leur mécanisme de transmission. Dans les exem- ples de réalisation représentés, l'intervalle ;[ des dispositifs isolés, est également grand. Si on désire avoir une puissance de freinage qui augmente vers la sortie du frein, il faut dans une semblable disposition que de l'en- trée vers la sortie du frein, les ressorts présentent une force élastique croissante. Mais on peut également augmenter la puissance de freinage par le
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fait que les intervalles sont de plus en plus petits vers la sortie du frein,, ou bien appliquer simultanément les deux moyens.
La question de sa- voir lequel des moyens doit être appliquée se réglera principalement par le fait qu'il faut satisfaire à l'exigence principale suivant l'invention, qui est notamment que la capacité de flexion du support des freins, la force des ressorts et la répartition des ressorts soient réglés l'un par rapport
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à l'autre, de telle façon qie à"-à3e part la. force de plusieurs éléments voi- sins de serrage agisse sur tout bandage de roue à freiner et que d'autre part les supports de freins pressent uniformément sur des bandages de roues d'épaisseurs variables. Les supports continus de freins ont dans la prati- que 8 à 10 mètres de long; ils peuvent toutefois sans plus, être sensiblement
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plus lxngs, sans pour cela nuire au fonctionnement des freins.
La longueur des supports n'est. pratiquement limitée que par les difficultés de réalisa- ïïons...ïrsï qu'il est visible à la fin. .9 le dernier dispositif de ressorts et de retrait, vers la sz>--tie5 est rapproché le plus possible de 1-'extrémité, du support de frein. A l'entrée du frein le support de frein doit toutefois être reculé à une certaine longueur au delà du premier dispositif.
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Dans l'exemple de réalisation des f'iga 1 à 3, des ressorts k vis sont employés pour presser les supports des frei.ns< Dans les figo 4 et 5 est représenté le même frein à rails mais comme organes élastiques il y est pré- vu. des ressorts à air.
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Dans le dispositif avec des ressorts à air, les supports de freins a et 3b et 4a et ±%, les guides 5a, 5b, 6a et 6b, ainsi que les or- ganes du dispositif de retrait, les rouleaux de pression 15 et 16, le trin- glage de transmission et la commande hydraulique (pistons 25 et 26, cylin- dre 29) sont les mêmes que dans les dispositifs des ressorts à visAu lieu des ressorts à vis, on a des ressorts à air. Le guide 5b est en connexion avec le piston 32 au moyen de la barre d'appui 31 Le guide 5a agit par les barres de traction 33. sur une traverse 34 qui, à l'intervention d'une pièce d'appui 35, agit sur le piston 36 disposé avec le piston 32 dans un cylindre commun 37. La chambre de pression du cylindre est en liaison avec le réser- voir sous pression 38 au moyen d'une tuyauterie.
La chambre de pression, la tuyauterie et la partie inférieure du réservoir sous pression sont remplis au moyen d'un liquide 22, au dessus duquel, dans le réservoir, se trouve de l'air sous pression. Le mode de fonctionnement du dispositif de retrait dans l'exemple du frein à rails muni de ressorts à vis, est le suivant-.
Considérons d'abord le cas de la suppression intentionnelle du freinage. Les supports de freins 4a et 4b (voir fig. 2 - côté droit) appuient sur le bandage de roue 2a, le rouleau de pression 16 et la came 19 sont dis- posés de telle manière que dans la position la plus étroite des supports de freins, il reste encore une fente "s" entre le rouleau de pression et la ca- me. Si, par suite d'introduction de fluide sous pression dans la chambre de compression 30 du cylindre.?2, le piston 26 se meut vers la droite, la came 19 va basculer autour de l'axe de rotation 20, sous l'action de la barre de pression 24 et de son prolongement 22 en forme de bras de levier. Jusqu'à ce qu'elle appuie sur le rouleau de pression, les guides 6a et 6b resteront im- mobiles.
Si la came tourne davantage, il apparait entre la came et le rouleau de pression, une force qui tend à écarter les guides. Comme le ressort de pression 10a est plus faible que le ressort de pression 10b, le guide 6a va se soumettre d'abord à la pression qui apparait et il sera basculé dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu' à ce qu'il presse sur la butée 27 Le guide 6b qui déjà lors du mouvement du levier 6a ci-dessus décrit, a commen- cé à basculer en sens inverse des aiguilles d'une montre, sera maintenant, par la suite de la rotation ultérieure de la came, complètement basculée.
Les deux guides parviennent finalement à la position représentée dans la moitié de gauche de la fig. 2, pour laquelle les freins de rails sont déga- gés
Par la disposition des pistons 25 et 26 dans le cylindre commun avec une chambre à pression commune 30, les guides 6a et 6b sont simul- tanément mis en mouvement près du rail de roulement lb et de la même manière les guides et 5b près du rail de roulement la. Tous les dispositifs de retrait répartis le long du frein de rail travaillent simultanément.
Dans le cas où par suite d'un bandage de roue plus gros il se pro- duirait un bâillement des supports de freins, les guides d'un dispositif de retrait seraient également écartés l'un de l'autre. Ce mouvement se produisant par exemple à la paire de guides 1 ne peut pas se transmettre à la paire de guides 6, car les rouleaux de pression 15 et la came 18 se sépareront sans plus, étant donné qu'ils ne peuvent être appliqués que de force.
Une réaction sur le piston 25 ne peut également se produire, étant donné que la came peut tourner, par suite de la connexion articulée avec le guide et la barre de pression du piston, sans mouvoir le piston. On est donc assuré d'une complète indépendance de la paire de guides appartenant à un dis- positif de retrait sur les deux rails de roulement la et lb. Les dispositifs de retrait voisins sont simplement reliés au moyen des tuyauteries sous pres- sion, Comme un mouvement des guides provoqué par une roue, ne peut agir sur les pistons, les dispositifs de retrait voisins ne peuvent pas en être influen- cés.
REVENDICATIONS.
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