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FREIN A RESSORT DE RAPPEL EN ACIER DOUX.
La présente invention se rapporte aux freins, en particulier ceux du type à "serrage par points", et spécialement aux freins de ce type qui comportent un ressort de rappel en acier doux.
Dans la construction des freins, des moyens appropriés sont prévus pour les faire fonctionner en appliquant une garniture de frein sur une surface de freinage, telle qu'un disque de frein. Le frein peut ausi comprendre un dispositif pour rappeler la garniture et son dispositif d'actionnement dans une position de rappel ou de repos, dans laquelle la garniture de frein n'est pas en contact avec la surface de freinage.
Différents dispositifs de rappel ont été réalisés pour maintenir automatiquement la garniture de frein en position de repos et le problème de maintenir la garniture de frein dans la position d'écartement voulue par rapport à la surface de freinage est compliqué du fait que le bloc de garniture de frein.est initialement assez épais, par exemple 12,5 mm ou plus, et qu'il est désirable de pouvoir l'user jusqu'à une épaisseur de 5 mm ou moins, avant de le renouveler. Il est désirable aussi que, en position de repos, la garniture de frein soit très rapprochée de la surface de freinage, de façon qu'au moment où l'on fait fonctionner le frein, la garniture n'ait à se déplacer que d'une très courte distance avant d'entrer en contact avec la surface de freinage.
Différents dispositifs plus ou moins compliqués et dont la construction et le montage sont relativement onéreux ont été conçus en vue d'assurer le réglage voulu des dispositifs servant à déterminer la position de repos des garnitures de frein dans les freins à serrage par points.
Par ailleurs, à l'usage les dispositifs mentionnés ci-dessus peuvent exiger un certain entretien, ou bien ils peuvent même ne pas fonction-
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ner à cause d'une déficience mécanique.
Le but général de la présente invention est de fournir un nouveau dispositif perfectionné pour déterminer la position des organes d'un frein, se composant d'un ressort de rappel construit et disposé de manière à produire un rappel automatique en position de repos ou de desserrage quand on cesse de freiner le ressort subissant des déformations permanentes successives à mesure de l'usure des garnitures et étant relativement très comprimé par rapport à sa longueur initiale, mais conservant une certaine force de rappel même après avoir subi une déformation permanente.
Un autre but de l'invention est d'utiliser dans un frein un ressort de rappel en acier doux, cet acier contenant peu de carbone et pas d'alliage de trempe de manière que le ressort ait une limite d'élasticité relativement basse et prenne facilement une déformation permanente lorsqu'il est comprimé. Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif relativement peu coûteux et peu compliqué pour rappeler un bloc de gar- niture de frein dans une position de repos très rapprochée de la surface de freinage, et ce automatiquement dès que l'on cesse de freiner.
Un autre but de l'invention est de fournir un ressort de rappel pour frein qui puisse être comprimé progressivement à une compression relativement forte comparée à sa longueur initiale, et qui puisse prendre une déformation permanente à plusieurs stades de cette compression, mais qui se prête à être étiré pour le ramener approximativement à sa longueur initiale et à être réemployé pour d'autres compressions progressives et cycles de déformations permanentes.
Les buts précités et les avantages de l'invention ressortiront de la description ci=après.
La présente invention se rapporte à un frein comprenant une garniture de frein, un disque de frein, un cylindre, un piston se mouvant dans le cylindre et attaché à la garniture de frein, ainsi qu'un moyen de déplacer sous pression le piston dans le cylindre pour amener la garniture de frein en contact avec le disque de frein. Un ressort de rappel en acier doux est comprimé entre le piston et le fond du cylindre pour repousser ou rappeler le piston sur une courte distance dans le cylindre quand la pression cesse, le court mouvement de rappel ayant lieu même après une usure appréciable de la garniture et après que le ressort a subi une déformation permanente par rapport à sa longueur initiale.
Les dessins annexés montrent une application des principes de la présente invention ;
La fig. 1 est une coupe verticale d'une partie de roue et d'un dispositif de freinage suivant l'invention.
La fig. 2 est un diagramme du cycle de fonctionnement du ressort suivant l'invention.
Des chiffres de référence correspondants sont employés pour désigner des parties correspondantes sur le dessin et dans la description, afin de faciliter les renvois de l'un à l'autre.
La description qui suit se rapporte aux détails du dispositif représenté sur le dessin, où l'ensemble du dispositif est désigné par 1.
Le frein 1 comporte un logement de frein 2 attaché à un support fixe, par exemple un essieu 3. Le frein 1 est employé avec une roue ordinaire 4 qui est montée sur la fusée par l'entremise d'un roulement 5 porté par l'essieu 3. La roue 4 est munie d'un disque de frein 6 tournant avec elle, qui en
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est rendu solidaire par un moyen conventionnel tel qu'un certain nombre de clavettes 7 disposées axiaiement et maintenues par des vis à tête 8. Le disque de frein 6 est maintenu de façon conventionnelle, avec possibilité de déplacement dans le sens axial du frein 1. simplement par l'engagement des clavettes 7 dans des encoches de la périphérie du disque de frein 6, de sorte que le disque de frein peut se déplacer axialement à mesure de'l'usure de la garniture de frein.
Le logement de frein 2 supporte un dispositif de freinage par point conventionnel, composé d'au moins un cylindre 9 orienté axialement qui est d'une pièce avec le logement 2 et contient un piston 10, pouvant s'y déplacer. L'étanchéité du piston 10 dans le cylindre est assu- rée par un moyen conventionnel tel qu'une bague 11.
Le dessin montre un bloc de garniture de frein 12 fixé à demeure, par un moyen non représenté., au logement de frein 2. près d'une face du dis- que de frein 6. Un autre bloc de garniture de frein 13 est monté de façon mobile de l'autre côté du disque de frein 6. Le bloc de garniture de frein 13 est adossé à un disque métallique 14 et un dispositif, non représenté, fixe le bloc de garniture de frein 10 et le disque métallique 14 au piston 10, avec lequel ils se déplacent.
Le bout du cylindre 9 est fermé par un moyen conventionnel tel qu'un bouchon ou chapeau 15 retenu. par une bague de blocage 16. Le bouchon ou chapeau 15 est cerclé d'une bague d'étanchéité ou autre dispositif assurant un contact étanche avec le cylindre 9. Tout dispositif convenable peut être utilisé pour actionner le frein en introduisant un liquide sous pression entre la face interne du bouchon 15 et la partie adjacente du piston 10. afin de déplacer le piston vers le disque de frein 6, pour freiner lorsqu'on le désire.
Le déplacement axial du piston vers l'intérieur amène la garniture de frein 13 en contact avec le disque de frein 6 et déplace le disque de frein axialement pour l'amener lui-même en contact de freinage avec la garniture de frein fixe 12, se trouvant de l'autre côté du disque de frein 6. Lorsqu'on cesse de freiner, il faut que le frein se desserre, et l'invention procure à cet effet un dispositif simple mais efficace. Un ressort en acier doux 18 est interposé entre un épaulement 19 prévu au fond du cylindre 9 et un épaulement 20 usiné dans la face intérieure du piston 10.
Le ressort de rappel de frein 18 est comprimé par le déplacement du piston 10 vers ie disque de frein 6, et lorsqu'on cesse de freiner, il repousse légèrement le piston 10 et son équipage pour desserrer le frein.
Une importante caractéristique de l'invention réside en ce que le ressort selon l'invention possède une composition lente à s'écrouir et, prend une déformation permanente sous une sollicitation relativement faible, mais conserve après avoir été sollicité au delà de sa limite d'élasticité, un Léger pouvoir de rappel lui permettant de desserrer le frein juste assez pour assurer son bon fonctionnement. Le ressort de rappel est évidemment d'une composition dépourvue d'alliage de trempe.
Une autre particularité importante du ressort de rappel en acier doux est qu'après un cycle complet de compression, pendant lequel il a subi plusieurs déformations permanentes à mesure de l'usure des garnitures de frein 12 et 13 jusqu'à leur épaisseur minimum, le ressort en acier doux 18 peut être ramené, en l'étirant sensiblement à sa longueur initiale, et recommencer un cycle complet, cette remise à longueur et ce réemploi du ressort pouvant être répétés plusieurs fois avant que le ressort ne casse ou ne devienne inemployable. Il est clair que presque n'importe quel acier à ressort pourrait être utilisé pour un seul cycle de compression s'il était préalablement suffisamment recuit pour lui donner une limite d'élasticité relativement basse.
Le comportement du ressort en acier conforme à l'invention est celui de n'importe quelle pièce en acier quand la matière est sollicitée au
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delà, de sa limite d'élasticité puisque d'origine la matière possède une certaine aptitude a revenir élastiquement de la position prise sous l'effet de la sollicitation Toutefois, le ressort subit une déformation permanen- te pour une compression relativement faible et le mouvement de rappel du ressort n'est qu'une petite fraction de la compression première du ressort requise pour le déformer au delà de sa limite d'élasticité.
N'importe quelle matière appropriée peut être utilisée pour le ressort de rappel 18, mais généralement c'est l'acier qui est employé parce que les autres matières ont. un module trop faible. Une matière qui a donné de bons résultats pour le ressort selon l'invention est du fer armco extra doux d'une teneur en carbone de 0,01 à 0,03 mais du simple acier au carbone n 1905 a aussi donné de bons résultats comme matière pour le ressort de rappel 18.
La fige 2 du dessin montre schématiquement et d'une façon exagérée la longueur initiale du ressort de rappel 18, sa longueur sous charge son premier dépassement de la limite d'élasticité son retour après le premier dépassement de sa limite d'élasticité, etc... Cette illustration du cycle montre que, par exemple, un ressort peut franchir trois différentes limites d'élasticité au cours de sa compression et, par conséquent, prendre trois nouvelles longueurs de détente progressivement plus courtes à mesure de l'usure de la garniture de frein, de sorte que le ressort de rappel s'écrase progressivement mais réagit pour rétablir le léger jeu de desserrage voulu lorsqu'on cesse de freiner.
En réalité, le ressort en travaillant aurait un nombre presqu'illimité de nouvelles longueurs de détente puisqu'il prendrait une nouvelle déformation permanente chaque fois qu'une usure infime de la garniture de frein se produit.
Le ressort peut être ramené en substance à sa longueur originale par étirage lorsqu'on remplace les garnitures de frein 12 et 13, après usure, par de nouvelles garnitures, et il est ainsi prêt à recommencer le cycle opératoire. Normalement, La limite d'élasticité du ressort exprimée en unités de force à ses différents stades d'affaissement serait sensiblement la même.
Il ressort de la description ci-dessus, que l'invention procure un ressort de rappel de frein qui est relativement simple et peu coûteux, et que la nouvelle disposition assure le desserrage du frein dans les conditions voulues, tout en permettant le déplacement axial des garnitures de frein à mesure qu'elles s'usent, de sorte que les garnitures peuvent être maintenues aussi rapprochées qu'on le désire du disque de frein, prêtes au freinage.
Il est clair que les buts de la présente invention sont ainsi réalisés.
Bien qu'une forme de réalisation particulière ait été décrite et représentée en détails pour illustrer l'invention, différents changements et modifications peuvent y être apportés sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif de frein, caractérisé en ce qu'il comprend une garniture de frein, un disque de frein, un cylindre adjacent au disque de frein, un piston coulissant dans le cylindre et attaché à la garniture de frein, un moyen de chasser sous pression le piston vers l'extérieur du cylindre pour faire entrer la garniture de frein en contact avec le disque de frein, un ressort doux interposé entre le piston et le cylindre pour rappeler le piston vers l'intérieur du cylindre seulement sur une courte distance, après relâchement de la pression même si une usure de la garniture de frein s'est produite.