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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS DE REGLAGE DU JEU DANS LES FREINSo
La présente invention est relative aux dispositifs de réglage du jeu des timoneries de frein des véhicules de chemins de fer ou autres véhicu- les analogues. Plus particulièrement, l'invention est relative aux dispositifs de réglage du jeu du genre comprenant une tige de frein en deux parties insé- rée dans la timonerie du frein, et entre les deux parties de ladite tige de frein une connexion à vis pouvant être actionnée au moyen d'un élément qui nor- malement, c'est-à-dire avec le frein desserré, tourne librement lorsqu'on l'ac- tionne intentionnellement à la main pour le réglage des deux parties de la ti- ge de frein axialement l'une par rapport à l'autre.
Dans un dispositif de réglage du genre mentionné le fait que l' élément rotatif de la connexion à vis, en position desserrée du frein, peut tourner librement lorsqu'on l'actionne intentionnellement à la main pour le réglage du jeu de la timonerie du frein rend désirable de prévoir des moyens empêchant la rotation intempestive dudit élément sous l'action de vibrations ou chocs par exemple pendant que le véhicule roule, car une telle rotation intempestive dudit élément peut avoir pour résultat des changements indésira- bles du jeu.
L'invention a pour objet de prévoir des moyens simples et efficaces pour éviter de tels changements indésirables du jeu dus à la rotation intempesti- ve de l'élément rotatif de la connexion à vis sous l'action de vibrations ou de chocs.
Un moyen simple d'empêcher la rotation intempestive de l'élément rotatif de la connexion à vis du dispositif de réglage du jeu est constitué par une résistance par frottement à la rotation disposée entre l'élément ro- tatif et un élément non rotatif du dispositif de réglage, cette résistance devant être vaincue par le couple qui doit être exercé sur l'élément rotatif pour le faire tourner intentionnellement à la main.
Avec cette résistance par frottement seule pour éviter la rotation intempestive de Isolément rotatif, il existe cependant le risque qu'avec le temps il peut se produire une rotation intempestive considérable de l'élément rotatif depuis sa position réglée manuel-
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lement par l'accumulation de déplacements angulaires très petits (négligea- bles individuellement) de l'élément rotatif sous Inaction de vibrations ou de chocs créant momentanément dans Isolément rotatif un côuple aussi grand, ou plus grand, que le couple requis pratiquement ou utilement pour être exer- cé sur l'élément rotatif afin de le faire tourner intentionnellement à la main.
Afin d'éliminer ce risque, l'invention prévoit des moyens produisant une résis- tance par frottement à la rotation entre l'élément rotatif et un élément non rotatif du dispositif de réglage du jeu, et cédant d'une manière élastique au couple qui se produit lors d'un déplacement angulaire quelconque de l'élément rotatif par rapport à l'élément non rotatif du dispositif de réglage, entre l'élément rotatif et l'élément non rotatif dû à la résistance par frottement à la rotation qui existe entre eux.
Dans cette combinaison, la résistance par frottement à la rotation de l'élé- ment rotatif de la connexion à vis ne doit pas être suffi-samment grande pour empêcher des déplacements angulaires très faibles de l'élément rotatif sous l' action de couples auxquels l'élément rotatif pourra être soumis momentanément par l'action de vibrations ou de chocs, puisque l'élément rotatif après ces déplacements angulaires intempestifs très faibles sera automatiquement retour- né dans sa position réglée à la main par lesdits moyens élastiques, de telle sorte que le risque d'accumulation de ces déplacements angulaires très faibles de Isolément rotatif en un déplacement angulaire considérable depuis sa posi- tion réglée à la main, est complètement éliminé.
Suivant un mode de réalisation préféré, de l'invention, lesdits moyens élastiques comprennent un ressort hélicoïdal inséré à l'état comprimé entre l'élément rotatif et l'élément non rotatif., de sorte que le ressort, agit comme ressort de torsion transmetteur de couple entre l'élément rotatif et l'élément non rotatif et s'engage par frottement avec au moins l'un d'eux pour produire une résistance limitée par frottement à la rotation, entre eux.
L'invention s'applique non seulement aux dispositifs de réglage ,du jeu actionnés uniquement à la main, mais également aux dispositifs de ré- glage automatiques ayant des moyens pour faire actionner le dispositif de ré- glage à la main en faisant tourner une partie de la connexion à vis du dispo- sitif de réglage par rapport à une partie non rotative de celui-ci à la main lorsque le dispositif de réglage se trouve en position normale avec frein desserré.
Pour mieux comprendre l'invention, on se reportera ci-après aux dessins ci-joints illustrant-des modes de réalisation de dispositifs de ré- glage du jeu, y compris le mode préféré.
@ Dans les dessins,
Fig. l'est'une vue en plan fragmentaire schématique d'une timone- rie de frein de type usuel montée-en-dessous du châssis d'un véhicule de che- mins de fer indiqué par des traits interrompus, cette timonerie de frein com- prenant un dispositif de réglage automatique avec des moyens pour son action- nement à la main quand il est dans la position normale montrée avec frein des-
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serré. .. - ' - .Fig. 2 est une coupe longitudinale fragmentaire du dispositif de réglage montrée dans la fig. 1. @
Fig. 3-est une coupe le long de la ligne 111-111 de la fig. 2.
Fig. 4 est une coupe longitudinale d'un dispositif de réglage'du jeu pouvant être actionné à la main seulement.
Figs. 1 à 3 montrent un type de dispositif de réglage automatique réduisant automatiquement, le jeu quand il est devenu trop grand, par exemple à cause de l'usure des patins, et qui dans sa position normale montrée avec frein desserré peut être actionné à la main pour augmenter le jeu afin dé ren- dr,e possible ou.faciliter 1*'enlèvement des patins usés et le montage de patina neufs, ou pour ramener le jeu à la valeur correcte quand il est devenu trop petit, par exemple à cause du renouvellement de patins usés.
Ce dispositif réu
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gulateur comprend une tige de traction en deux parties, dont l'une, présentant une mâchoire 1 (fig. 1) à l'une des extrémités, comprend une tige tubulaire 2, tandis que l'autre partie comprend un arbre fileté 3 ayant un pas élevé afin de ne pas se verrouiller de lui-même. L'arbre 3 est inséré dans la tige tubulaire
2 par son extrémité éloignée de la mâchoire 1. Dans l'enveloppe 4 de la tige 2 se trouve logé un écrou 5, appelé écrou d'accouplement, qui est vissé sur l'ar- bre 3 et coopère avec un siège 6 de l'enveloppe 4 pour accoupler axialement l'ar- bre 3 à la tige tubulaire 2 dans la direction nécessaire pour transmettre la for- ce de freinage entre les deux parties 2 et 3 de la tige, lors du freinage.
Un palier de butée anti-friction 7 permet la rotation de l'écrou 5 lorsque l'arbre
3 se déplace en direction opposée par rapport à la tige 2. Sur l'arbre fileté
3 se trouve également vissé un écrou 8, appelé écrou d'alimentation logé dans un élément tubulaire d'actionnement 9 déplaçable axialement sur la tige tubulaire
2.
L'écrou 8 coopère avec un siège 10 dans une pièce d'extrémité 11 à l'une des extrémités de l'élément 9 pour verrouiller l'arbre 3 sur l'élément 9 lorsque celui-ci se déplace axialement sur la tige 2 dans la direction pour laquelle l' arbre 3 doit être déplacé axialement par rapport à la tige 2 afin de réduire le jeu et par un palier antifriction de butée 12 avec une butée 13 dans la piè- ce d'extrémité 11 de l'élément 9 pour permettre le déplacement axial de l'écrou d'alimentation sur l'arbre 3 par l'élément d'actionnement 9 lorsque celui-ci se déplace axialement sur la tige 2 dans l'autre direction.
L'élément 9 est for- cé dans sa position axiale normale montrée sur la tige 2 par un ressort hélicoi- dal comprimé 12 agissent entre l'enveloppe 4 de la tige 2 et une pièce d'extré- mité 14 à l'autre extrémité de l'élément 9. Dans la pièce d'extrémité 11 se trou- ve fixé un tube 16 entourant l'arbre 3 pour protéger son filet des saletés. A son autre extrémité, l'arbre 3 présente une mâchoire 17.
Les mâchoires 1 et 17 servent à connecter la tige 2,3 en deux parties dans la timonerie de frein laquelle dans la forme usuelle montrée dans la figure 1 comprend un levier de cylindre de frein 18 connecté à l'une des extrémités au poussoir d'un cylin- dre 19. un levier flottant 20, une bielle 21 entre les leviers 18 et 20, et des tiges de traction s'étendant depuis les leviers 18 et 20 jusqu'aux équipements de frein usuels sur deux extrémités du véhicule. La tige de traction connectée au levier de cylindre 18 consiste en la tige 2,3 en deux parties, et la tige de traction connectée au levier flottant 20 est désignée par 22 dans la figure 1.
Le dispositif de réglage automatique comprend des moyens de contrôle agissant automatiquement d'après la course du frein du freinage pour déplacer axialement l'élément 9 sur la tige 2 contre la tension du ressort 15. Dans le mode de cons- truction montré dans la figure 1, les moyens de contrôle comprennent une butée
23 sur une tige de contrôle 24 connectée au levier flottant 20. Lors du freina- ge, la butée 23 et la tige 2,3 se meuvent l'une par rapport à l'autre, ce qui permet de déplacer l'élément 9 contre la tension du ressort 15, étant actionné par la butée 23. La description qui précède se réfère à un dispositif de réglage automatique montré dans les figures 1 et 2 et bien.connu-dans la technique.
Mais le dispositif de réglage automatique suivant l'invention comprend certains perfectionnements, grâce auxquels l'élément d'actionnement 9, quand il se trou- ve dans sa position normale montrée avec frein desserré, peut être actionné à la main pour tourner, et quand il a tourné il entraine les deux écrous 5 et 8 sur 1' arbre 3 dans la rotation pour produire un déplacement axial régulateur du jeu des deux parties non rotatives de tige 2 et 3, l'une par rapport à l'autre. Puisque ces perfectionnements sont complètement décrits et revendiqués dans une autre demande de brevet déposée ce jour en même temps que la présente demande, ils se- ront décrits ci-après suffisamment seulement pour la compréhension des figures 1 à 3.
Au retour de l'élément 9 dans sa position normale sous l'action du res- sort 5 après que le frein a été desserré après une opération de freinage pendant laquelle l'élément 9 a été déplacé contre la tension du ressort 15 par les élé- ments de contrôle 23, 24, l'écrou d'alimentation 8 vient buter contre l'écrou d'accouplement 5 et le pousse contre le papier antifriction 7, de sorte que la force que le ressort 15 exerce sur l'élément 9 est transmise par la pièce d'ex- trémité 11, le siège 10, l'écrou d'alimentation 8.
l'écrou d'accouplement 5.et le palier antifriction' 7 à l'enveloppe 4.II résulte que lorsque l'élément 9 se trouve dans sa position normale montrée dans la figure 2,l'écrou d'accouplement 5 est pressé contre l'écrou d'alimentation 8 et celui-cicontrele siége lo par le ressort comprimé
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15quiest ainsi utilisé non seulement dans le but usuel de forcer, l'élément'9- dans sa position normale mais également pour tenir l'écrou 5 hors prise avec son siège 6 et pour tenir l'écrou 8 embrayé par frottement à son siège 10 dans l'élément 9 et pour tenir l'écrou 5 embrayé par frottement à l'écrou 8 et de cette manière à l'élément 9,
de sorte que les deux écrous 8 et 5 prendront part'' en bloc à une rotation de l'élément 9 sur les parties non rotatives 2 et'3 de la tige de freino
Il est souvent suffisant que l'élément 9 quand il est en position normale. tourne à la main sur la tige 2 dans une seule direction, notamment dans la direction dans laquelle les deux écrous 5 et 8 doivent être déplacés sur l'arbre 3 pour augmenter le jeu.
Dans ces cas, une forme simple de méca- nisme à rochet peut être employée pour faire tourner l'élément 9, et figs. 2 et 3 montrent un tel mécanisme à rochet comprenant un embrayage à voie unique logée dans l'élément d'actionnement 9 et comprenant un ressort hélicoidal 25 s'adaptant à des surfaces cylindriques alignées axialement sur un collier 26 solidaire de la pièce d'extrémité 14, et sur un manchon 27 monté à rotation sur la tige 2 et ayant une extrémité en saillie 27a sur laquelle se trouve ser- ré. au moyen d'un boulon 28 (fig.3). un bras 29. L'élément d'actionnement 9 peut être tourné dans la direction requise en faisant basculer le bras 29.
Des leviers 30 (fig.l) connectés au bras 29 et situés sur les côtés latéraux du véhicule peuvent être prévus, et au moyen de ces leviers le bras 29 pour- ra être basculé à la main dans les deux sens d'un angle limité pour actionner le dispositif de réglage dans le sens d'une augmentation du jeu, sans qu'il ..soit nécessaire que l'ouvrier se mette en-dessous du véhicule. Afin que les éléments de contrôle 23, 24 ne s'opposent pas à la rotation de l'élément 9, celui-ci est prévu avec un bras 31 coopérant avec la butée 23, ce bras 31 étant non déplaçable axialement par rapport à l'élément 9 et pouvant tourner libre- ment et facilement autour de l'axe longitudinal de cet élément 9 et présente un trou destinéà recevoir età guider la tige 24.
De préférence, le bras 31 est monté de manière à pouvoir tourner facilement sur le tube protecteur ,
16 entre un anneau d'arrêt 32 disposé sur ce tube et la pièce d'extré- mité 11.
Le fait:que les deux écrous 5 et 8 peuvent tourner librement avec l'élément 9 dans la position normale de celui=ci pour frein desserré, rend nécessaire ou du moins désirable de prévoir des moyens empêchant la rotation intempestive de l'élément d'actionnement et par conséquent des écrous 8 et 5 sous l'effet de vibrations -ou de chocs pendant que le véhicule roule. La manière la plus simple d'empêcher une rotation intempestive de 1' élément 9 est une résistance par frottement à la rotation prévue entre 1' élément 9 et la tige tubulaire-non rotative 2, cette résistance devant être vaincue par le couple qui doit être exercé sur- 3-'élément 9 pour le faire tourner intentionnellement à la main.
Avec cette résistance à la rotation seule entre l'élément 9 et la tige 2, il y a cependant le risque qu'avec le temps il peut se produire un déplacement angulaire intempestif considérable de l'élément 9 sur la tige 2 par l'accumulation de déplacements angulaires très petits (négligeables individuellement) de l'élément d'actionnement sous 1' effet de vibrations ou de chocs créant momentanément dans l'élément 9 un cou- ple aussi grand, ou plus grand, que le couple qui est pratiquement ou utile- ment requis pour s'exercer sur l'élément 9 afin de le faire tourner inten- tionnellement à la main.
Suivant la présente invention, ce risque est élimi- né par la combinaison d'une résistance par frottement à la rotation prévue entre l'élément 9 et la tige 2, de moyens cédant d'une manière élastique au : couple qui se produit lors d'un déplacement angulaire quelconque de l'élé- ment 9 par rapport à la tige tubulaire non rotative 2, entre les deux, à cau- se de la résistance par frottement à la rotation prévue entre les deux.
Dans le.mode de construction illustré dans la figure 2, le ressort hélicoïdal comprimé 15 est utilisé pour produire la résistance par frottement à la ro- ' talion, entre l'élément 9 et la tige 2 et constituant les moyens cédant d' une manière élastique au couple produit lors d'une rotation quelconque de 1' élément d'actionnement par rapport à la tige 2, entre les deux, à cause de la
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résistance par frottement à la rotation qui existe entre eux.
Dans ce but, le ressort hélicoïdal comprimé 15 est disposé à agir comme ressort de tor- sion transmetteur de couple entre des supports d'extrémité 4a et 14a pour ce ressort dans l'enveloppe 4 du tube 2 et sur la pièce d'extrémité 14 de l'élément 9 respectivement et au moins l'une des extrémités du ressort 15 s'engage par frottement avec son support, l'autre extrémité du ressort, si elle ne s'engage pas par frottement avec son support, étant connecté à celui-ci d'une manière non rotative. Toute valeur désirée de la résistance par frottement à la rotation prévue entre n9importe laquelle des extrémités du ressort 15 et son support pourra être obtenue en donnant une forme ap- propriée par exemple conique, au support.
La résistance par frottement of- ferte par le ressort 15 à là rotation entre Isolément 9 et la tige 2 peut recevoir une valeur relativement faible sans le risque d'une rotation intem- pestive appréciable de Isolément d'actionnement sous l'effet des vibrations ou des chocs. Le ressort 15, agissant comme ressort de torsion entre l'élé- ment d'actionnement et la tige tubulaire 2, cédera d'une manière élastique aux déplacements angulaires très faibles de Isolément d'actionnement 9, comme ceux qui peuvent se produire momentanément sous l'action de vibrations ou de chocs.
Ainsi Isolément d'actionnement 9, après ces déplacements angu- laires très faibles, sera retourné dans sa position réglée à la main par le ressort 15. et de cette manière le risque d'accumulation de ces déplacements très faibles en un déplacement angulaire considérable de l'élément 9 depuis sa position réglée à la main, est éliminé.
Le dispositif de réglage montré dans la figure 4 est actionné seulement à la main et comprend une tige en deux parties dont l'une, prévue à l'une des extrémités avec une mâchoire 33, comprend une tige tubulaire 34 et un écrou 35 fixé à la tige tubulaire 34 à son extrémité éloignée de la mâ- choire 33. L'autre partie de la tige en deux parties comprend un arbre file- té 36 inséré dans la tige 34 en vissant l'écrou 35 sur l'arbre 36. A l'extré- mité de l'écrou 35 éloignée de la mâchoire 33 se trouve fixé un tube 37 qui entoure l'arbre 36 pour protéger son filetage des saletés. L'extrémité ex- terne de l'arbre 36 présente une mâchoire 38. Les mâchoires 33 et 38 servent à la connexion du dispositif de réglage, comme une tige de frein, dans la timonerie du frein.
Quand le dispositif de réglage est monté dans la timonerie du frein et que le @ frein est desserré, la tige tubulaire 34 peut être tournée à la main pour vis- ser l'écrou 35 sur l'arbre 36 afin de déplacer axialement les deux parties 34 et 36 de la tige l'une par rapport à 1?autre en vue du réglage du jeu. Dans ce but, il existe une connexion rotative entre la tige tubulaire 34 et la mâ- choire 33.
Cette connexion rotative se fait au moyen d'un manchon 39 fixé à la mâchoire 33 et entourant l'extrémité adjacente de la tige 34 et présentant une butée interne ou siège 40 coopérant avec une butée externe ou siège 41 de la tige 34 pour tenir celle-ci axialement par rapport à la mâchoire 33 dans la direc- tion de transmission de la force de freinage, lors du freinage. Un ressort hélicoïdal comprimé 42 est logé et agit entre la tige tubulaire 34 et le man- chon 39. Des saillies appropriées 42 sont fixées à la tige 34 pour faciliter sa rotation à la main.
Lors du freinage, le frottement entre les butées coagissantes 40 et 41 est augmenté par l'action de l'effort de freinage d'une manière suffi- sante pour effectivement verrouiller la tige 34, et par conséquent l'écrou 35, contre la rotation par rapport à la mâchoire 33. Avec le frein desserré, quand il n'y a pas de force de freinage dans la tige du frein, il y a une certaine résistance limitée par frottement à la rotation de la tige 34 et de lércrou 35, cette résistance devant être vaincue lorsqu'on fait intentionnellement tourner à la main la tige 34 par réglage du jeu du frein et est produite par le ressort comprimé 43 pour lés extrémités duquel des sièges de forme appropriée 33a et 34a sont formés sur la mâchoire non rotative 33 et sur la tige tubulaire non rotative 34, respectivement.
Au moins l'une des extrémi- tés du ressort 43 s'engage par frottement avec son siège, tandis que l'autre
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extrémité, si elle ne s'engage pas par frottement avec son siège, ne peut pas tourner par rapport à celui-ci,. de sorte que le ressort 42 agit également lors de la rotation de la tige 34 comme ressort de torsion transmetteur de couple entre la tige tubulaire 34 et la mâchoire non rotative 33, ce ressort de tor- sion cédant d'une manière élastique au couple produit entre l'a tige 34 et la mâchoire 33 à cause de la résistance par frottement existant entre elles.
Lorsque le frein est desserrée les vibrations et les chocs pendant l'avancement du véhicule peuvent produire des déplacements angulaires momentanés très fai- bles (individuellement insignifiants) de la tige 34 et de l'écrou 35 par rap- port à Marbre non rotatif 36, mais le ressort 42 cède d'une manière élastique à ces déplacements angulaires très faibles de la tige 34 et les annule automa- tiquement en faisant immédiatement revenir plus ou moins la tige 34;
du moins approximativement, à sa position angulaire réglée à la main par rapport à la mâchoire non rotative 33, en empêchant ainsi d'une manière efficace ces dépla- cements angulaires très faibles de la tige 34 et de lsécrou 35 pouvant être provoqués par vibrations ou chocs de s'accumuler en une rotation intempestive appréciable de la tige 34 et de l'écrou 35.Cet effet du ressort 42 élimine la nécessité de compliquer la construction et le fonctionnement du dispositif' de réglage en fournissant des moyens libérales pour verrouiller d'une manière positive la tige tubulaire 34 et l'écrou 35contre une rotation afin d'empêcher d'une manière certaine la rotation intempestive de l'écrou 35 sur l'arbre 36 sous Inaction de vibrations ou de chocsEvidemment un mécanisme à rochet ac- tionné au moyen de leviers comme les leviers 30 montrés dans la fig.
1 peuvent être prévus pour permettre la rotation à la main de la tige 34 et de l'écrou 35 des côtés du véhicule, afin de ne pas obliger l'ouvrier de se mettre en- dessous du véhicule pour travailler au dispositif de réglage.