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La présente invention se rapporte aux freins de véhicule et plus particulièrement aux appareils de freinage de véhicules ferroviaires dans lesquels le mécanisme de frein comprend diverses bielles de liaison de levier de frein déter- minant des rapports d'amplification, de levier de frein eiffé- rents, à savoir un rapport plus faible pour le freinage du véhicule lorsqu'il est vide ou que sa charge atteint au plus un certain poids, et un rapport plus fort pour le freinage du véhicule lorsque sa charge dépasse ce poids. Dans les appa- reils de ce genre on a donné à la liaison entre le levier de frein et .la bielle qui détermine le plus faible rapport de
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levier de frein une certaine course à vide et cette bielle' est mise en action en bloquant cette course à vide par une butée mobile.
Cette butée mobile est placée dans sa position active, dans laquelle elle met en actioh la bielle qui détermine le plus faible rapport de levier de frein, et écartée de cette position, au moyen d'un mécanisme actionné soit à la main soit automatiquement en fonction de la charge du véhicule. Un méca- nisme de frein de ce genre peut être appelé mécanisme "Vide- Chargé", parce que les différentes positions dans lesquelles la manivelle de ce mécanisme, s'il est actionné à la main, doit être placé pour amener la butée mobile dans sa position active ou l'en écarter, sont souvent indiquées par les marques "Vide" et "Chargé" respectivement. On connaît divers modes de réalisation de tels mécanismes "Vide-Chargé" dans des appareils de freins pour véhicules ferroviaires.
Un des dis- positifs préféré est décrit dans le brevet belge n 406.011.
Comme le montre ce brevet, il est connu d'équiper le mécanis- me de frein d'un régleur automatique de jeu à double effet, c'est-à-dire capable non seulement de rattraper le jeu excessif mais aussi d'augmenter le jeu lorsque cela est nécessaire pour le ramener à sa valeur.normale s'il est devenu trop petit, par exemple lorsqu'on a remplacé des sabots de freins usés par des neufs.
Ainsi, qu'on l'expliquera plus loin, l'inven- tion nécessite l'utilisation d'un régleur de jeu à double effet d'un certain type qui comprend une tige de frein en deux pièces, un organe déplaçable axialement sur cette tige de frein et sur lequel agit une pression.de ressort le solli- citant dans un sens jusqu'à une position.normale extrême par rapport à la première pièce de la tige de frein, et un mécanisme de commande relié au mécanisme de frein de façon à déplacer ledit organe de commande axialement à l'encontre de de la pression de ressort qui agit sur celui-ci lorsque, au
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moment du serrage des freins, le déplacement de freinage dé- passe une valeur prédéterminée.
Divers modes de construction de régleurs automatiques de jeu à double effet de ce genre sont connus, par exemple ceux qui sont décrits dans les brevets français n 769.574 et belge n 502.708. De tels régleurs automatiques de jeu diffèrent d'autres types connus principa- . lement par le fait qu'ils rattrapent le jeu en excès par une action rapide, de sorte que même un excès de jeu assez grand peut être rattrapé pendant le desserrage du frein après la première application dudit frein dans laquelle est apparu l'excès de jeu, ce 'qui les distingue des régleurs de jeu né- cessitant des freinages et des desserrages répétés pour rattraJ' per petit à petit le jeu en excès.
Dans. la plupart des dispositifs de freins de chemin de., fer à air comprimé'ou à vide, il est désirable, pour obtenir de bons résultats dans le fonctionnement du dispositif de frei- nage, que 'la course du piâton du cylindre de frein reste sen- siblement la même dans toutes les opérations de freinage.
Mais lorsqu'on utilise un mécanisme de frein du type "Vide-Chargé" mentionné ci-dessus, la course du piston de frein sera diffé- rente pour les divers rapports de levier de frein si le jeu du frein.est maintenu constant, Le moyen le plus utilisé jusqu' à présent pour y remédier consiste à commander le fonctionne- ment du régleur-automatique de jeu de telle sorte que lorsqu' on freine avec. le plus fort rapport de levier, c'est-à-dire ,lorsque le .mécanisme de réglage du rapport de levier est dans la position 'Chargé", le régleur de jeu maintienne le jeu du frein à une valeur telle qu'on obtienne la longueur de course désirée pour le piston de frein et, pour obtenir à peu près la même longueur de course du piston de frein lorsqu'on freine avec le plus faible rapport de levier de frein,.
à donner à la liaison entre le levier de frein et la bielle qui détermine le plus faible rapport de levier une course à vide supplémen-
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taire en plus de celle qui est bloquée par la butée mobile lorsque ce'mécanisme de réglage est dans la position "Vide".
Cette course à vide supplémentaire de la liaison entre le levier de frein et la bielle qui détermine le plus faible rapport de levier de frein retarde le moment où cette bielle est mise en action jusqu'à ce que le piston de frein se soit déplacé d'à peu près la même distance que celle qui, lorsqu' on freine avec le plus fort rapport de levier, est nécessaire pour absor- ,ber le jeu et appliquer les sabots c'ontre les'roues avant le développement de la force de freinage.
Une des manières connues pour obtenir ce résultat consiste à munir la bielle qui détermine le plus faible rapport de levier de frein de moyens permettant le réglage de la course à vide supplémentaire de la bielle. Ce réglage doit être effec- tué séparément sur chaque véhicule et, pour le faire correcte- ment, une grande habileté et un travail considérable sont néces- saires. Dans la pratique, on risque que le réglage soit incor- rect sur un véhicule ou l'autre et qu'ainsi l'appareil'de frei- nage ne fonctionne pas de la manière voulue sur ce véhicule.
Si, comme cela peut arriver, la course à vide supplémentaire établie sur un véhicule est trop grande, il peut en résulter que, lorsqu' on freine avec l'organe de réglage de frein placé dans la position "Vide" sur ce véhicule, la mise en action de la bielle qui-détermine le plus faible rapport de levier de frein soit trop retardée, de sorte que la bielle qui détermine le plus fort rapport de levier non seulement reste en action pendant que le jeu du frein est absorbé mais continue même à agir pendant le développement de la force de fre inage . Cela entraine le.risque de patinage des roues du véhicule lorsque celui-ci est vide ou n'est que légèrement chargé.
.¯ Afin d'éviter ces difficultés et les risques courus dans un réglage séparé sur chaque véhicule de la course à vide
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de la bielle qui détermine le plus faible rapport de levier de frein, on a suggéré de supprimer les moyens permettant ce ré- glage et de donner à la course à vide 'supplémentaire une valeur- fixe qui puisse tre utilisée sans changement sur chaque vé- hicule et qui, tout en étant assez grande pour ne pas gêner le placement de la butée mobile dans sa position active et hors de cette position, est suffisamment petite pour éliminer le risque que la bielle qui détermine le plus faible rapport de levier de frein n'entre pas en action lorsqu'on freine avec le mécanisme de réglage du frein dans la position "Vide". Cepen- dant,
cette suggestion n'est applicable que si d'autres moyens sont prévus pour satisfaire à la condition requise de l'égali- té approximative de la course du piston de frein dans le cylindre lorsque on freine avec l'un ou l'autre des deux rap- ports différents du levier de frein.
Un des'buts de l'invention est de satisfaire à cette condition en utilisant un régleur automatique de jeu à double effet du type signalé ci-dessus comme étant nécessaire à l'in- vention, et en commandant le. fonctionnement de ce régleur de jeu d'une manière spéciale,le mécanisme de commande du ré- gleur de jeu devant pour cela présenter certaines particula- rités qui seront décrites en détail ci-après.
On a déjà proposé de commander le fonctionnement du régleur automatique de jeu à double effet (voir le brevet belge n 372.704) de telle sorte que, après être passé de l'un à l'autre des différents rapports de levier de frein possibles, le régleur de jeu modifie automatiquement le jeu de telle sorte que le déplacement du piston de frein nécessaire pour absorber le jeu et appliquer les sabots contre les roues soit le même pour les différents rapports de levier, Mais cela n'est pas suffisant pour éviter une différence importante dans.la course totale du-piston de frein lorsqu'on freine à fond avec l'un ou l'autre des différents rapports de levier,
car cette course
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totale du piston de frein comprend non seulement la partie de cette course qui est nécessaire pour absorber le jeu et appli- quer les sabots de frein contre les roues, mais aussi la par- tie de course supplémentaire qui correspond à la déformation élastique de la timonerie de frein sous l'effet de l'effort de freinage. Cette dernière partie est très différente pour les divers rapports de levier de frein, et pour cette raison la proposition antérieure qui vient être mentionnée ne se prête pas à une égalisation complète des courses de piston lorsqu'on freine à fond avec l'un ou l'autre des différents rapports de levier.
Dans la présente invention, on utilise aussi- un régleur de jeu à double effet donnant automatiquement au jeu des valeurs différentes suivant que l'un ou l'autre des divers rapports de levier est en action lorsqu' on freine. Contraire- ment à la technique antérieure, dans laquelle ces différentes valeurs du jeu dépendent l'une de l'autre par.
le fait qu'elles sont déterminées par la longueur constante du déplacement du piston de frein nécessaire pour absorber 'le jeu et appliquer les sabots de frein contre les roues lorsqu'on freine avec l'un quelconque des différents rapports de levier, le dispositif selon la présente invention permet de choisir chacune des différentes valeurs du jeu indépendamment de l'autre entre des limites raisonnables, de sorte que ce choix peut être fait de manière à obtenir une complète égalité, ou tout au moins une différence voulue ou facilement tolérable, des courses totales du piston de frein lorsqu'on freine à fond avec l'un ou l'autre des différents' rapport;.. de levier.
La description qui vasuivre en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs fera bien comprendre comment'l'invention peut être réalisée pratiquement.
La fig. 1 est une vue en plan d'un mécanisme de frein classique à air comprimé équipé d'un régleur automatique de
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jeu double effet du type spécifié ci-dessus et comportant un mécanisme 'de commande selon un mode de réalisation de 'Le invention
La fig.2 est une vue de profil partiellement en coupe par la ligne Il-Il de la fig.1.
La fig 3 est une vue de détail en plan d'une variante.
La fig. 4 est une coupe de profil correspondant à la fig.3.
La fig. 5 est un plan schématique du mécanisme de frein montrant une disposition différente du régleur de jeu et du mécanisme de commande de celui-ci.
La fig. 6 est une vue en plan d'une partie d'un mécanisme de freinage actionné par le vide, montrant comment l'invention peut lui être appliquée
La fig. 7 est une vue de coté partiellement en coupe par la ligne VII-VII de la fig.6.
La fig. 8 est une coupe par la ligne VIII-VIII de la fig. 6.
La fige 1 montre un cylindre de frein 1 à air com- primé de type classique avec une tige poussoir 2 actionnée par le piston du cylindre, et une paire de leviers compensa- ^beurs de frein 3 et 4 reliés entre eux;, en différents' points déterminant des rapports de levier différents, par des bielles 5 et 6. Le levier 3 est articulé par une extrémité à la tige poussoir 2, et l'autre levier 4 est articulé par une extré- mité sur un support de point d'appui fixé au cylindre 1.
Aux autres extrémités des leviers de frein 3 et 4 sont reliés res- pectivement les tirants de frein principaux 7 et 8 aboutissant aux organes de freinage qui, comprennent les sabots coopérant avec les roues aux deux extrémités du véhicule. La bielle détermine le plus fort rapport de levier de frein, qui doit étire utilisé lorsque la charge du véhicule dépasse un certain poids, et la bielle 6 détermine le plus faible rapport de le-
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vier de frein, qui doit être utilisé lorsque la véhicule est vide ou que sa charge atteint au plus ce poids.
La bielle 6 porte une boite 9, dite boite "Vide-@@argé", constituée par un carter articulé avec le levier de frein 4 au même point que la bielle 6 et dans lequel est logée une butée mobile pouvant être placée ou non dans une position active dans laquelle elle diminue une course à vide prévue-dans la liai- son entre la bielle 6 et le levier de frein 4. Lorsque cette butée mobile est écartée de la position adtive, cette course à vide est suffisante pour mettre la bielle 6 hors d'action et ainsi la bielle 5 en action lors du freinage. La botte -0 peut être d'un type convenable quelconque et de préférence du type décrit dans le brevet belge n 406.011 précité.
Ainsi que représenté, il est connu de prévoir dans la bielle 5 une fente 10 pour éviter quelle ne soit soumise à une poussée lorsqu'on freine avec la bielle 6 en action.
Le tirant principal de frein 7 est constitué en tota- lité ou en partie par un régleur-de jeu à double effet compor- tant une tige de frein en deux pièces dont la position axiale l'une par rapport à l'autre est réglable sous la commande d'un organe 11 déplagable axialement sur la tige de frein en deux pièces et sur lequel agit une pression de ressort qui le solli- cite vers une position normale extrême par rapport à la pre- mière pièce de ladite tige du côté de la liaison de celle-ci avec le levier de frein 3, Sous ce rapport, le régleur de jeu peut être de toute construction convenable, par exemple ainsi que représenté dans les brevets frangais, déjà mentionnés, n 769.574 et belge n 502.708.
Le dispositif comprend un mécanisme pour déplacer l'organe de commande 11 à l'encontre de la pression de ressort qui lui est appliquée, sous l'effet du mouvement donné au levier de frein 2 par la tige poussoir 2 lorsqu'on Ferre le frein. Ce mécanisme de commande est constitué de la manière
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suivante. A son extrémité reliée au levier de frein 3, la bielle 5 est pourvue d'un prolongement 12, et un axe 13 relie l'extrémité du prolongement 12 à un levier accompagnateur 14 en un point compris entre les deux extrémités de ce levier.
Une extrémité du levier 14 se termine par une fourche 15 à cher val sur la première pièce 16 de la tige en deux pièces 7 entre l'articulation de cette pièce 16 avec le levier de frein 3 et 1' organe de commande 11, cette fourche étant pourvue de butées 17 coopérant avec la face terminale 18 de l'organe de commande 11. A son autre extrémité, le levier 14 est arti- culé par un axe 19 à un moyen d'ancrage de telle sorte que, lorsque le frein est entièrement desserré, il existe entre les butées 17 et la face terminale 18 de l'organe de commande 11 une distance libre correspondant aujeu de frein désiré lorsqu'on freine avec la bielle 5, qui détermine le plus fort rapport de levier, en action.
Le moyen d'ancrage du point d'appui 19 du levier 14 peut être de construction convenable quelconque. Il peut gtre constitué par une bielle reliant l'axe d'articulation 19 à un point fixe du châssis du véhicule.mais, si l'on utilise une telle bielle pour l'ancrage du point d'appui 19, il faut tenir compte du fait qu'un changement de la position angulai- re des deux leviers de frein 3 et 4 par rapport à l'axe du cylindre de frein lorsque le frein est desserré, changement qui peut se produire à la longue par suite de lusure des sabots de frein et du raccourcissement correspondant de la tige de réglage de jeu 7, modifie la distance entre les butées 17 et la face terminale 18 de l'organe de commande 11 du ré- gleur de jeu,
à moins que le point 12 par où le levier accom- pagnateur 14 est relié au levier de frein 3 ne divise ce levier accompagnateur en deux parties dont les longueurs soient dans un rapport égal au rapport des longueurs en lesquelles le levier de frein 3 est divisé par son point
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d'articulation avec -la bielle 5. Mais alors, si le prolonge- ment 12 est aligné avec la bielle 5, le point d'appui 19 est placé dans le prolongement de l'axe du cylindre de, frein 1, ce qui dans beaucoup de cas provoquerait sa rencontre avec la liaison habituelle de freinage à main 20.
Pour éviter cette rencontre; il peut être désirable de raccourcir le levier accompagnateur 14, et pour maintenir un même rapport entre lea longueurs des bras de levier, il serait alors nécessaire de dévier-plus ou moins le prolongement 12 angulairement par rap- port à l'axe de la bielle 5, et d'autre part l'angle entre le prolongeaient 12 et là bielle 5 devrait être différent sur les divers- types de véhicule nécessitant des puissances de frei- nage différentes pour le véhicule "chargé" et par conséquent des positions différentes de la bielle 5 qui détermine le plus fort rapport de levier de frein.- Afin de permettre d'utiliser un levier accompagnateur 14 beaucoup plus court que le levier de frein 3,
tout en utilisant pour chaque véhicule un modèle standard de tige de frein 5 avec prolongement aligné 12, -l'an- crage du point d'appui 19 peut être réalisé ainsi que représen- té sur le dessin, c'est-à-dire au moyen d'une bielle 21 tra- versant librement le levier de frein 3 (qui est formé habituel- lement de deux plaques parallèles laissant un espace entre elles) pour aboutir à un point d'articulation 22 sur le levier de frein 4.
Lorsque les leviers de frein 3 et 4 ont la même longueur, le point 22 doit être sensiblement à la mme dis- tance de l'axe du cylindre de frein 1 que le point d'articu- lation 19. La bielle 21 peut comporter une vis 23 pour le réglage de sa.longueur et ainsi de la distance entre les butées 17 et la face terminale 18 de l'organe de commande 11 du ré- gleur de jeu lorsque le frein est desserré.
Afin que le mécanisme de commande dont fait partie le levier accompagnateur 14 fonctionne conformément à l'invention, une certaine course à vide doit être prévue dans la liaison entre ce levier accompagnateur 14 et les leviers de frein 3 et
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4 dans la direction axiale du régleur de frein lorsqu'on freine avec la bielle 6 en action ("vide"), mais non lorsqu' on freine avec la bielle 5 en action ("chargé"). Dans le mode de réalisation représenté, cette course à vide est obtenue dans la Maison entre la bielle 5 et le levier de frein 4 au moyen d'une fente 24 de longueur et de position convenables formée dans la bielle 5 pour le passage de l'axe 25 qui relie la bielle 5 au levier 4. Lorsque le frein est desserré, cette fente 24 s'étend vers l'intérieur à partir de l'axe 25.
Lorsqu'on freine avec le plus fort rapport de levier de frein, la bielle 5 est tendue et ces axes d'articulation 25 et 26 se placent aux extrémités extérieures des fentes 24 et 10 respectivement, de sorte que celles-ci n'ont aucun effet sur le fonctionnement du mécanisme de frein ni sur celui du mécanisme de commande du régleur de jeu.
D'autre part,si l'on freine avec- la bielle 6 en action ("vide) l'axe d'articulation 26 se déplace vers l'intérieur dans la fente 10, de sorte que la bielle 5 et son prolonge- ment 12 ne peuvent pas constituer un point d'appui pour l'axe 13 jusqu'à ce que, par suite du rapprochement des ex- trémités des leviers de frein 3 et 4 opposées au cylindre de frein ou du déplacement de la bielle 5 vers la droite sur la fig.1 (du fait que le levier 14 a été déplacé par l'organe de commande 11 sollicité par son ressort), ou de ces deux causes à la fois, l'axe' d'articulation 25 ait été amené à l'extrémité intérieure de la fente 24.
Il est évident que la longueur de la fente 24 détermine une augmentation du jeu entre les butées 17 et la face terminale 18 de l'organe de comnande Il qui n'a lieu que lorsqu'on freine'avec la bielle 6 en action ("vide"). Puisque le jeu entre. les butées 17 et la face terminale 18 de l'organe de commande 11 ééter- mine la longueur du déplacement de réglage donnée 'au régleur de jeu, il est évident qu'on peut obtenir toute augmenta-
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tion du.jeu désirée pour allonger la courte du piston de frein, qui'sans cela serait trop courte lorsqu'on freine avec la bielle 6 en action, en choisissant ccnvenablement la longueur de la course à vide qui, dans le mode de réalisa.
tion de la fig.l, est établie au moyen de la fente 24.
Il y a lieu de remarquer que, tels qu'ils sont re- présentés sur la fig.l, les leviers de frein 3 et 4 sont parallèles lorsque le frein est desserré. Cette disposition inhabituelle des leviers de frein est préférable car elle donne beaucoup d'avantages pratiques, dont l'un est que chacune des bielles 5 et 6 peut avoir une longueur standard indépendante des divisions variables des leviers de frein par les bielles pour donner les divers rapports de levier de frein qui peuvent être nécessaires pour différents types de véhicule.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés sur les figs.l et 2 décrits en détail ci-dessus, de nombreuses modifications pouvant y être apportées sans sortir d cadre de l'invention. Quelques exem- ples de ces modifications sont représentés sur les figs. 3 à 5.
Les figs. 3 et 4 montrent comment on peut remplacer la fente 24 par une liaison avec course à vide entre l'axe d'articulation 18 et l'axe d'articulation 26 de la bielle 5.
Les axes 13 et 26 sont reliés entre eux par une tige 27 cou- lissant dans un trou axial percé dans le prolongement 12 et comportant une tête 28 traversée par l'axe 13, l'autre bout de la tige 27 s'appuyant contre l'axe 26, et la course à vide est obtenue sous la forme d'un jeu entre la tête 28 et l'ex- trémité du prolongement 12.
La fig.5 montre comment le régleur de jeu peut être disposé dans le tirant de frein 8 relié au levier de frein 4.
Les figs. 6 à 8 montrent à titre d'exemple comment
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l'invention peut être appliquée aux mécanismes de freins ac- tionnés par le vide.'Dans ce cas, l'effort de freinage est transmis du cylindre de frein 1 à l'une des extrémités du levier 3 par l'intermédiaire d'un arbre 29 qui, est monté sur le châssis du véhicule et qui porte deux bras 30 et 31,. le bras 30 étant actionné par la tige de piston de frein 32, et le bras 31 étant relié à ladite extrémité du levier 3 au moyen d'une bielle 33.
Les liaisons entre les leviers compen- sateurs 3 et 4 pour obtenir différents rapports de levier de , frein;, la disposition.du régleur de jeu automatique à: double effet avec l'organe de commande 11 mobile axialement et à ressort de rappel, et la disposition du mécanisme de command.e du régleur de jeu sont sensiblement les mêmes que celles qui ont été décrites en regard de la fig.l.
RESUMA.
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The present invention relates to vehicle brakes and more particularly to railway vehicle braking devices in which the brake mechanism comprises various brake lever connecting rods determining the amplification ratios, the different brake lever. , namely a lower ratio for braking the vehicle when it is empty or when its load reaches at most a certain weight, and a higher ratio for braking the vehicle when its load exceeds this weight. In devices of this kind, the connection between the brake lever and the connecting rod has been given which determines the lowest ratio of
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brake lever a certain empty stroke and this connecting rod is put into action by blocking this empty stroke by a movable stop.
This movable stop is placed in its active position, in which it activates the connecting rod which determines the lowest brake lever ratio, and moved away from this position, by means of a mechanism actuated either by hand or automatically in function. of the vehicle load. A brake mechanism of this kind may be called an "Empty-Loaded" mechanism, because the different positions in which the crank of this mechanism, if operated by hand, must be placed to bring the movable stopper into place. its active position or away from it, are often indicated by the marks "Empty" and "Charged" respectively. Various embodiments of such "Vacuum-Loaded" mechanisms are known in brake apparatus for railway vehicles.
One of the preferred devices is described in Belgian Patent No. 406,011.
As shown in this patent, it is known to equip the brake mechanism with a double-acting automatic slack adjuster, that is to say capable not only of taking up the excessive play but also of increasing the slack. play when necessary to bring it back to its normal value if it has become too small, for example when worn brake shoes have been replaced with new ones.
Thus, as will be explained later, the invention requires the use of a double-acting slack adjuster of some type which comprises a two-piece brake rod, a member movable axially thereon. brake rod and on which acts a spring pressure urging it in one direction to an extreme normal position with respect to the first part of the brake rod, and a control mechanism connected to the brake mechanism of so as to move said control member axially against the spring pressure which acts on it when, at
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When the brakes are applied, the braking displacement exceeds a predetermined value.
Various methods of constructing automatic double-acting slack adjusters of this type are known, for example those which are described in French patents No. 769,574 and Belgian patents No. 502,708. Such automatic slack adjusters differ from other mainly known types. also by the fact that they take up the excess play by a quick action, so that even a fairly large excess play can be caught up during the release of the brake after the first application of said brake in which the excess play has appeared , which distinguishes them from slack adjusters requiring repeated braking and releasing to gradually take up the excess play.
In. With most road braking devices, whether compressed air or vacuum, it is desirable, in order to obtain good results in the operation of the braking device, that the pedestal stroke of the brake cylinder remains substantially the same in all braking operations.
But when using a brake mechanism of the "Vacuum-Loaded" type mentioned above, the stroke of the brake piston will be different for the various brake lever ratios if the brake clearance is kept constant. Means most used up to now to remedy this is to control the operation of the automatic slack adjuster so that when braking with. highest lever ratio, that is, when the lever ratio adjusting mechanism is in the 'Loaded' position, the slack adjuster maintains the brake clearance at a value such that the desired stroke length for the brake piston and, to achieve approximately the same brake piston stroke length when braking with the lower brake lever ratio ,.
to give the connection between the brake lever and the connecting rod which determines the lowest lever ratio an additional empty stroke
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in addition to that which is blocked by the movable stop when this adjustment mechanism is in the "Empty" position.
This additional idle stroke of the connection between the brake lever and the connecting rod which determines the lower brake lever ratio delays the moment when this connecting rod is actuated until the brake piston has moved by. about the same distance as that which, when braking with the highest leverage ratio, is required to absorb the play and apply the shoes against the wheels before the development of braking force.
One of the known ways to obtain this result consists in providing the connecting rod which determines the lowest brake lever ratio with means allowing the adjustment of the additional empty stroke of the connecting rod. This adjustment must be done separately on each vehicle and, to do it correctly, great skill and work is required. In practice, there is a risk that the adjustment will be incorrect on one vehicle or the other and thus that the braking device will not work as desired on that vehicle.
If, as can happen, the additional idle stroke established on a vehicle is too great, it may result that when braking with the brake adjuster placed in the "Empty" position on that vehicle, the actuation of the connecting rod which determines the lowest brake lever ratio is too delayed, so that the connecting rod which determines the highest lever ratio not only remains in action while the brake play is absorbed but continues even to act during the development of the braking force. This leads to the risk of the vehicle wheels spinning when the vehicle is empty or only lightly loaded.
.¯ In order to avoid these difficulties and the risks involved in a separate adjustment on each vehicle of the empty run
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of the connecting rod which determines the lowest brake lever ratio, it has been suggested to omit the means allowing this adjustment and to give the additional empty stroke 'a fixed value which can be used without change on each vehicle. hicle and which, while being large enough not to interfere with the placement of the movable stopper in its active position and out of this position, is small enough to eliminate the risk that the connecting rod which determines the lowest brake lever ratio does not 'does not come into action when braking with the brake adjusting mechanism in the "Empty" position. However,
this suggestion is only applicable if other means are provided to satisfy the requirement of the approximate equality of the stroke of the brake piston in the cylinder when braking with either of the two. different ratios of the brake lever.
One of the aims of the invention is to satisfy this condition by using a double-acting automatic slack adjuster of the type indicated above as being necessary for the invention, and by controlling it. operation of this slack adjuster in a special way, the slack adjuster control mechanism having to present certain peculiarities for this which will be described in detail below.
It has already been proposed to control the operation of the double-acting automatic slack adjuster (see Belgian patent no.372.704) so that, after changing from one of the different possible brake lever ratios to the other, the The slack adjuster automatically changes the slack so that the displacement of the brake piston required to absorb the slack and apply the shoes against the wheels is the same for the different lever ratios, but this is not sufficient to avoid a difference important in the total stroke of the brake piston when fully braking with one or other of the different lever ratios,
because this race
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total of the brake piston includes not only the part of this stroke which is necessary to absorb the play and apply the brake shoes against the wheels, but also the additional part of the stroke which corresponds to the elastic deformation of the linkage brake pressure under the effect of the braking force. The latter part is very different for the various brake lever ratios, and for this reason the earlier proposal which has just been mentioned does not lend itself to complete equalization of the piston strokes when fully braking with one or the other. another of the different leverage ratios.
In the present invention, a double acting slack adjuster is also used which automatically gives the slack to different values depending on whether one or other of the various lever ratios is in action when braking. Contrary to the prior art, in which these different values of the clearance depend on each other by.
the fact that they are determined by the constant length of the displacement of the brake piston necessary to absorb the play and apply the brake shoes against the wheels when braking with any of the different lever ratios, the device according to the present invention makes it possible to choose each of the different values of the game independently of the other between reasonable limits, so that this choice can be made so as to obtain complete equality, or at least a desired or easily tolerable difference, of the total strokes of the brake piston when fully braking with one or the other of the different lever ratios.
The description which will follow with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting examples will make it clear how the invention can be implemented in practice.
Fig. 1 is a plan view of a conventional compressed air brake mechanism equipped with an automatic adjuster of
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double-acting set of the type specified above and comprising a control mechanism according to an embodiment of the invention
Fig.2 is a side view partially in section through the line II-II of fig.1.
Fig 3 is a detail plan view of a variant.
Fig. 4 is a sectional section corresponding to Fig.3.
Fig. 5 is a schematic plan of the brake mechanism showing a different arrangement of the slack adjuster and of the control mechanism thereof.
Fig. 6 is a plan view of part of a vacuum actuated brake mechanism, showing how the invention may be applied thereto
Fig. 7 is a side view partially in section through line VII-VII of fig.6.
Fig. 8 is a section taken along line VIII-VIII of FIG. 6.
Figure 1 shows a conventional type compressed air brake cylinder 1 with a push rod 2 actuated by the cylinder piston, and a pair of brake compensator levers 3 and 4 interconnected ;, in different shapes. 'points determining different lever ratios, by connecting rods 5 and 6. The lever 3 is articulated at one end to the push rod 2, and the other lever 4 is articulated at one end on a point support. support fixed to cylinder 1.
At the other ends of the brake levers 3 and 4 are respectively connected the main brake tie rods 7 and 8 leading to the braking members which include the shoes cooperating with the wheels at both ends of the vehicle. The connecting rod determines the highest ratio of the brake lever, which must stretches used when the vehicle load exceeds a certain weight, and the connecting rod 6 determines the lowest ratio of the-
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Brake lever, which must be used when the vehicle is empty or when its load reaches this weight at most.
The connecting rod 6 carries a box 9, called the "Vacuum - @@ argé" box, consisting of a housing articulated with the brake lever 4 at the same point as the connecting rod 6 and in which is housed a movable stop which may or may not be placed in an active position in which it decreases an empty stroke provided in the connection between the connecting rod 6 and the brake lever 4. When this movable stop is moved away from the adtive position, this empty stroke is sufficient to put the connecting rod 6 out of action and thus the connecting rod 5 in action during braking. The boot -0 may be of any suitable type and preferably of the type described in Belgian Patent No. 406,011 cited above.
As shown, it is known to provide in the connecting rod 5 a slot 10 to prevent it from being subjected to a thrust when braking with the connecting rod 6 in action.
The main brake tie-rod 7 consists wholly or in part of a double-acting slack adjuster comprising a two-piece brake rod whose axial position relative to one another is adjustable under the control of a member 11 movable axially on the brake rod in two parts and on which acts a spring pressure which urges it towards an extreme normal position with respect to the first part of said rod on the side of the connection thereof with the brake lever 3. In this respect, the slack adjuster can be of any suitable construction, for example as shown in the French patents, already mentioned, n 769,574 and Belgian n 502,708.
The device comprises a mechanism for moving the control member 11 against the spring pressure applied to it, under the effect of the movement given to the brake lever 2 by the push rod 2 when the brake is applied. . This control mechanism is constituted in the manner
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next. At its end connected to the brake lever 3, the connecting rod 5 is provided with an extension 12, and a pin 13 connects the end of the extension 12 to an accompanying lever 14 at a point between the two ends of this lever.
One end of the lever 14 ends with a fork 15 at dear val on the first part 16 of the two-part rod 7 between the articulation of this part 16 with the brake lever 3 and the control member 11, this fork being provided with stops 17 cooperating with the end face 18 of the control member 11. At its other end, the lever 14 is articulated by a pin 19 to an anchoring means such that, when the brake is fully released, there is between the stops 17 and the end face 18 of the control member 11 a free distance corresponding to the desired brake clearance when braking with the connecting rod 5, which determines the highest lever ratio in action.
The means for anchoring the fulcrum 19 of the lever 14 may be of any suitable construction. It can be formed by a connecting rod connecting the articulation axis 19 to a fixed point of the vehicle chassis. But, if such a connecting rod is used for anchoring the fulcrum 19, it is necessary to take into account the causes a change in the angular position of the two brake levers 3 and 4 with respect to the axis of the brake cylinder when the brake is released, a change which may occur over time as a result of the wear of the brake shoes. brake and the corresponding shortening of the play adjustment rod 7, modifies the distance between the stops 17 and the end face 18 of the control member 11 of the play adjuster,
unless point 12 through which the guide lever 14 is connected to the brake lever 3 divides this guide lever into two parts, the lengths of which are in a ratio equal to the ratio of the lengths into which the brake lever 3 is divided by its point
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of articulation with the connecting rod 5. But then, if the extension 12 is aligned with the connecting rod 5, the fulcrum 19 is placed in the extension of the axis of the brake cylinder 1, which in many cases would cause its encounter with the usual hand brake connection 20.
To avoid this encounter; it may be desirable to shorten the accompanying lever 14, and to maintain the same ratio between the lengths of the lever arms, it would then be necessary to deflect the extension 12 angularly with respect to the axis of the connecting rod. 5, and on the other hand the angle between the extension 12 and the connecting rod 5 should be different on the various types of vehicle requiring different braking powers for the "loaded" vehicle and therefore different positions of the vehicle. connecting rod 5 which determines the highest ratio of the brake lever - In order to allow the use of an accompanying lever 14 much shorter than the brake lever 3,
while using for each vehicle a standard model of brake rod 5 with aligned extension 12, the anchoring of the fulcrum 19 can be achieved as shown in the drawing, that is to say by means of a connecting rod 21 freely passing through the brake lever 3 (which is usually formed of two parallel plates leaving a space between them) to end at an articulation point 22 on the brake lever 4.
When the brake levers 3 and 4 have the same length, the point 22 must be approximately at the same distance from the axis of the brake cylinder 1 as the articulation point 19. The connecting rod 21 may include a screw 23 for adjusting its length and thus the distance between the stops 17 and the end face 18 of the control member 11 of the play adjuster when the brake is released.
In order for the control mechanism of which the accompanying lever 14 forms part to operate in accordance with the invention, a certain empty stroke must be provided in the connection between this accompanying lever 14 and the brake levers 3 and
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4 in the axial direction of the brake adjuster when braking with connecting rod 6 in action ("empty"), but not when braking with connecting rod 5 in action ("loaded"). In the embodiment shown, this idle stroke is obtained in the house between the connecting rod 5 and the brake lever 4 by means of a slot 24 of suitable length and position formed in the connecting rod 5 for the passage of the axis 25 which connects the connecting rod 5 to the lever 4. When the brake is released, this slot 24 extends inwards from the axis 25.
When braking with the highest ratio of brake lever, the connecting rod 5 is tensioned and these articulation pins 25 and 26 are placed at the outer ends of the slots 24 and 10 respectively, so that these have no effect on the operation of the brake mechanism or on the operation of the slack adjuster control mechanism.
On the other hand, if one brakes with the connecting rod 6 in action ("empty) the hinge pin 26 moves inwardly in the slot 10, so that the connecting rod 5 and its extension 12 cannot constitute a fulcrum for the axis 13 until, as a result of the approximation of the ends of the brake levers 3 and 4 opposite to the brake cylinder or of the displacement of the connecting rod 5 towards the right in fig. 1 (because the lever 14 has been moved by the actuator 11 biased by its spring), or both of these causes, the hinge pin 25 has been brought to the inner end of the slot 24.
It is obvious that the length of the slot 24 determines an increase in the play between the stops 17 and the end face 18 of the control member II which only takes place when braking with the connecting rod 6 in action (" empty"). Since the game comes in. the stops 17 and the end face 18 of the actuator 11 determine the length of the adjusting movement given to the slack adjuster, it is obvious that any increase can be achieved.
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tion du.jeu desired to lengthen the short of the brake piston, which would otherwise be too short when braking with the connecting rod 6 in action, suitably choosing the length of the empty stroke which, in the embodiment.
tion of fig.l, is established by means of the slot 24.
It should be noted that, as shown in fig.l, the brake levers 3 and 4 are parallel when the brake is released. This unusual arrangement of the brake levers is preferable because it gives many practical advantages, one of which is that each of the connecting rods 5 and 6 can have a standard length independent of the varying divisions of the brake levers by the connecting rods to give the various Brake lever ratios that may be required for different types of vehicle.
The present invention is not limited to the embodiments shown in FIGS. 1 and 2 described in detail above, numerous modifications being able to be made to it without departing from the scope of the invention. Some examples of these modifications are shown in Figs. 3 to 5.
Figs. 3 and 4 show how the slot 24 can be replaced by a connection with empty stroke between the hinge pin 18 and the hinge pin 26 of the connecting rod 5.
The pins 13 and 26 are interconnected by a rod 27 sliding in an axial hole drilled in the extension 12 and comprising a head 28 traversed by the pin 13, the other end of the rod 27 resting against the axis 26, and the empty stroke is obtained in the form of a clearance between the head 28 and the end of the extension 12.
Fig. 5 shows how the slack adjuster can be arranged in the brake tie rod 8 connected to the brake lever 4.
Figs. 6 to 8 show as an example how
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the invention can be applied to vacuum actuated brake mechanisms. In this case, the braking force is transmitted from the brake cylinder 1 to one end of the lever 3 via a shaft 29 which is mounted on the chassis of the vehicle and which carries two arms 30 and 31 ,. the arm 30 being actuated by the brake piston rod 32, and the arm 31 being connected to said end of the lever 3 by means of a connecting rod 33.
The connections between the compensating levers 3 and 4 to obtain different brake lever ratios, the arrangement of the automatic play adjuster with: double acting with the control member 11 movable axially and with a return spring, and the arrangement of the play adjuster control mechanism are substantially the same as those which have been described with reference to fig.l.
RESUMA.
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