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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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