BE515936A

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Publication number: BE515936A
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Description

FREIN A DISQUES DE TYPE EXTERIEUR POUR MATERIEL ROULANT DE CHEMINS DE FER
AVEC DISQUES DE FREIN A NERVURESo
L'invention concerne un frein à disques du type extérieur pour matériel roulant de chemin de fer, dont les disques de frein sont pourvus de nervures.

On sait que dans les freins à garnitures en matière anti-fric- ti on, spécialement en matière anti-friction synthétique, l'énergie de frei- nage à dissiper est transformée en chaleur qui est absorba par la masse des disques de frein et doit être évacuée aussi rapidement que possible.

Il en résulte qu'on doit avoir une surface de dispersion aussi grande que possible, ce qui peut être réalisé le plus''simplement par la disposition de nervures appropriées sur la surface du ou des disques de frein opposée à la surface de freinage.

Toutefois,la technique de la fonderie ne permet que très dif- ficilement de couler un nombre suffisamment élevé de nervures,car l'aug- mentation du nombre de celles-ci met en question la condition essentielle de l'obtention d'une bague de disque de frein homogène, à structure exempte de parties poreuses. En outre, le poids des disques de frein ainsi exécu- tés augmente d'une manière indésirable, car l'épaisseur des nervures ne peut être inférieure à un certain minimum. Enfin,il n'est pas possible d'aménager le nombre nécessaire de ces nervures coulées dans l'espace dont on peut disposer.

Pour remédier à ces difficultés on a déjà proposé d'exécuter ces nervures destinées à l'évacuation de la chaleur,appelées nervures de refroidissement, entièrement ou partiellement sous forme de nervures en tô- les qui peuvent- être noyées lors de la coulée dans le corps des disques de frein.

L'invention vise un autre moyen encore plus favorable de remé-

dier aux difficultés citées au début de cette description. Suivant l'in- vention, les nervures de refroidissement sont coulées sur le corps des dis- ques de freins d'une manière connue en soi sous forme 'de nervures en métal léger d'après le procédé de coulée combinée de préférence le procédé dit al-Fin Par ce procédé, on obtient une liaison intime entre l'acier ou la fonte et le métal léger, capable de résister aussi à un effort permanent.

Bien que les coefficients de dilatation thermique de l'acier et du métal léger soient très différents, la cohérence n'en est pas altérée et il n'en résulte pas une réduction de la transmission de la chaleur ni de la résis- tance mécanique. L'écoulement de la chaleur ne rencontre pas d'obstacle, attendu que la transition métallique de l'acier ou de la fonte au métal lé- ger n'est interrompu par aucune pellicule d'oxyde.

Un frein à disques exécuté suivant l'invention se distingue en outre, non seulement par une grande légèreté mais aussi par un pouvoir d'évacuation de la chaleur particulièrement élevé qui est déterminé d'une part par la situation particulièrement avantageuse des nervures au point de vue thermique et de la théorie des écoulements et d'autre part par la haute conductibilité du métal léger. Il en résulte que non seulement la charge du frein peut être considérablement augmentée, mais qu'avant tout la durée de la garniture de frein est notablement allongée.

On exécute le procédé Al-Fin en immergeant les pièces d'acier ou de fonte préalablement préparées dans un bain d'aluminium en fusion ce qui a pour effet de former au bout de quelques minutes une couche de Fe Al3 d'une épaisseur d'environ 0,02 à 0,03 mm. On introduit ensuite la piècé pourvue de cette couche dans un moule en sable ou un moule en acier et on coule l'aluminium ou un alliage d'aluminium en vue de former les nervures.

Comme matière à couler on peut employer l'aluminium ou des alliages d'alu- minium.

Deux exemples d'exécution de la présente invention sont repré- sentés sur le dessin annexé, dans lequel :
Fig. 1 est une vue en élévation d'un disque de frein suivant l'invention,
Fig. 2 est une coupe suivant la ligne A-B de la Fig. l,
Fig. 3 est une coupe suivant la ligne C-D de la Fig. 1,
Fig. 4 représente en élévation avec arrachement partiel, une autre forme d'exécution d'un disque de frein suivant l'invention,
Fig. 5 est une coupe suivant la ligne A-B de la Fig. 4,
Fig. 6 est un coupe 'suivant la ligne C-D de la Fig. 4,
Fig. 7 est une vue en plan, développée et fragmentaire, du dis- que représenté sur la Fig. 4,
Figs. 8 à 12 représentent une autre forme d'exécution, où Fig.8 est une vue en élévation, partiellement brisée, correspondant aux Figs. 1 et 4,
Fig.

9 est une coupe suivant la ligne A-B de la Fig. 8,
Fig. 10 est une coupe suivant la ligne C-D de la Fig. 8, déve- loppée et fragmentaire,
Fig. 11 est une vue de dessus par rapport à la Fig. 8, et
Fig. 12 est une coupe suivant la ligne E-F de la Fig. 8.

Dans. la forme d'exécution suivant les Figs. 1 à 3, a désigne les nervures de renforcement ou de raidisage En dehors de ces nervures il existe un grand nombre de nervures de refroidissement ou de rayonnement b qui sont disposées dans la-position répondant aux conditions thermiques et de la théorie de l'écoulement. Les disques de frein sont désignés par

d et le moyeu par eo Les disques de frein d sont vissés au moyen de boulons f à une 'bague 11 qui se raccorde au moyeu e. Les nervures a et b sont cou- lées en métal léger sur le corps des disques de frein par le procédé de cou- lée combinée.

La forme d'exécution du frein à disques suivant les Figso 1 à 3, est destinée à des véhicules où les disques de frein peuvent être mon- tés de manière connue entre les deux roues.

La forme d'exécution suivant les Fig.s 4 à 7 comprend un disque de frein ourvu de nervures de refroidisement b qoulées en métal léger, qui peut etre affecté au même usage que la forme d'exécution précédente.

Toutefois les bagues d du disque de frein ne sont pas ici fixées au moyen de boulons à un moyeu calé sur l'essieu de la roue, mais le disque de frein coulé d'une seule pièce est calé directement à la presse;sur l'essieu.

Les nervures de renforcement ou de raidissage présentent une forme ondulée ou divisée afin que lors du retrait, la couche d'aluminium ne soit pas ar- rachée du 'disque en acier coulé. Comme le montrent les dessins, les parties des bagues de frein qui se trouvent entre les nervures ou qui dépassent celles-ci dans la direction radiale sont pourvues d'une couche en métal lé- ger facilitant l'évacuation de la chaleur.

Dans la forme d'exécution suivant les Figs. 8 à 12, le frein à disques se compose de deux disques de frein anulaires d en acier, et d'un moyeu e également en acier. Entre les disques annulaires se trouvent des nervures de refroidissement b qui sont coulées en métal léger sur les disques annulaires d, par le procédé de coulée combinéeo Les surfaces in- ternes des disques annulaires d sont en outre pourvues d'une garniture en métal léger coulée dessus.

Dans cette forme d'exécution le corps porteur, qui est princi- palement constitué par les nervures de renforcement a, est coulé en métal léger sur les disques annulaires d et sur le moyeu e par le procédé de cou- lée combinée ainsi que, de préférence, les nervures de guidage fssituées entre les nervures de renforcement a et renforçant celles-ci.

Les nervures de renforcement a, les nervures de refroidissement b, les garnitures sur la face interne des disques annulaires d et les ner- vures de guidage fforment avantageusement une pièce coulée en métal léger.

Lé corps porteur présente, près du moyeu e, la forme d'une bague ± dont la surface extérieure et éventuellement les surfaces latérales entourent le moyeu. Le corps porteur et le moyeu peuvent en outre être assemblés par rainure et languette. Dans l'exemple d'exécution représenté, une telle lan- guette e' est formée dans le plan médian du disque de frein pour s'engager dans une rainure correspondante du corps porteur. Des encoches e" peuvent être ménagées dans cette languette pour empêcher le moyeu et le corps por- teur de tourner l'un par rapport à l'autre. Au lieu d'une languette e', comme c'est représenté, on peut aussi prévoir plusieurs de ces languettes.

La disposition peut aussi être ivenrse, c'est-à-dire que le corps porteur peut être pourvu de languettes qui pénètrent dans des rainures appropriées du moyeu eo
L'invention n'est pas seulement applicable, dans la forme d'e- xécution représentée des freins à disques, au matériel roulant de chemin de fer, mais elle peut aussi être employée sous d'autre formes d'exécution par exemple comme freins à disques à disques divisés, freins à disques avec disques de frein fixés au corps du voile de roue, etc.

REVENDICATIONS.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

1.- Frein à disques du type à disques de frein pourvus de ner- vures ou ailettespour materne,! roulant de chemin de fer, caractérisé en ce que les nervures ou ailettes destinées à évacuer la chaleur (nervures de refroidissement) du ou des disques de frein sont coulées en métal léger <Desc/Clms Page number 4> sur ceux-ci d'une manière connue, entièrement ou partiellement, par le procé- dé de coulée combinée, spécialement le procédé 93 Fin.

2.- Frein à disques suivant la revendication 1, 'caractérise en ce que les nervures ou ailettes de refroidissement et éventuellement aussi les nervures de renforcement formées par le même procédé, présentent une forme ondulée ou sont divisées.

3.- Frein à disques suivant les revendications 1 ou 2, caracté- risé en ce que les parties des bagues ou disques annulaires de frein qui se trouvent entre les nervures et/ou qui dépassent les nervures dans une di- rection radiale sont également pourvues d'une couche de métal léger.

4..- Frein à disques suivant l'une ou l'autre dés revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps porteur est coulé en métal lé- ger sur les disques annulaires de frein et le moyeu.

5. - Frein à disques suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que les nervures de guidage sont aussi cou- lées en métal léger.

6. - Frein à disques suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que les nervures de refroidissement, le corps porteur avec ses nervures de renforcement, et les nervures de guidage for- ment une pièce coulée en métal léger.

7.- Frein à disques suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps porteur se termine du côté du moyeu par une bague qui entoure la surface extérieure et éventuellement les surfaces latérales du moyeu.

8.- Frein à disque suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps porteur et le moyeu sont en ou- tre assemblés par languettes et rainures.

9.- Frein à disque suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que des encoches sont ménagées dans les lan- guettes d'assemblage pour empêcher le noyeu et le corps de support de tour- ner l'un par rapport à l'autre.

En annexe 3 dessins.