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Frein.
La présente invention concerne un dispositif de freina- ge pour un wagon de chemin de fer et, plus particulièrement, un dispositif de freinage destiné à être monté sur un bogie de wagon de chemin de fer.
L'invention a trait à un dispositif de freinage du type dit "unité de freinage" qui est caractérisé en ce qu'un ou plusieurs vérins pneumatiques sont montés sur chaque bogie d'un wagon de chemin de fer. Le dispositif de freinage est de préféren- ce monté sur une traverse danseuse supportée sur des ressorts, de manière à ne pas être soumis aux chocs directs des rails quoi- que certains dispositifs de freinage aient été montés sur les
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logeronà latéraux des bogies, et se trouvaient de ce fait, en que masses non suspendues siunis aux chocs directs des rails.
Le dispositif de freinage est de préférence monté en dess de la surface supérieure de la traverse danseuse de na- niére<-1 ne pas gêner les différents types de caisses de wagons qui être montés sur la traverse. Quoiqu'on ait déjà "t, proposé u, -nnter plusieurs vérins sur le bogie, ces vérins n'4- taient pas con);.:és par des dispositifs de rattrapage de jeu appropriés servant a m@intenir la course du piston et ainsi la pression de l'air, Cela étant, la présente invention a pour but principal de procurer un nouveau dispositif de freinage monté complètement en dessous de la surface supérieure de la traverse danseuse et utilisant un vérin dont la pression d'air et la course sont maintenues par un dispositif de rattrapage de jeu approprié;
de plus, le dispositif comprend un seul vérin à course relativement longue, susceptible de travailler à travers la traverse danseuse pour actionner chaque triangle de frein pré- vu de part et d'autre de la traverse danseuse.
Le dispositif de freinage de l'invention augmente la force de freinage exercée à mesure que la charge du wagon s'accroît grâce à sa construction géométrique originale,dans laquelle ses caractéristiques de multiplication de force sont modifiées à mesure que les déplacements de la traverse danseuse augmentent ou diminuent sous l'effet du poids.
D'une manière plus spécifique, le point d'intersection d'un seul levier multiplicateur de force par rapport à un balancier d'un triangle de frein classique se déplace lorsque la traverse danseuse monte ou descend de sorte que la force de freinage devient proportionnelle à la charge exercée sur la traverse danseuse. Une augmentation ou une diminution du poids exercé sur la traverse danseuse provoque une variation proportionnelle de la force de freinage et de la course du piston du vérin à fluide. La course du piston peut être régie par un dispositif de rattrapage de jeu automatique qui est construit de manière à compenser les variations de la course du vérin lorsqu'or utilise le mécanisme multiplicateur de force automatique.
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Quoique la construction du dispositif de freinage per- mette une variation limitée d'une force de freinage proportion- nelle avec une variation correspondante de la charge d'un wagon de ma r c h a n d i s e s, le dispositif de freinage peut avan- tageusement être équipé d'un mécanisme automatique servant à modifier les caractéristiques de multiplication du levier multipli- cateur de force, de sorte que le dispositif de freinage peut fournir une force de freinage appropriée lorsque le wagon est vide ainsi que lorsqu'il est chargé sans nécessiter l'incorpora- tion d'un dispositif de freinage supplémentaire coûteux qui était jusqu'à présent nécessaire pour compenser complètement l'état non chargé du wagon.
Le dispositif de freinage de l'invention utilise des triangles de frein et des entretoises de construction standard dans des wagons de chemin de fer de poids différents,par exemple de 70 ou 90 tonnes. Ainsi,sous ,ce rapport, un dispositif de freinage peut être formé d'éléments standard et être utilisé dans 1 des bogies pour des wagons de chemin de fer de tares différentes en modifiant le point d'appui du levier multiplicateur de force pour augmenter d'une manière correspondante la force de freinage pour des wagons plus lourds, et diminuer la force de freinage pour des wagons plus légers.
Le frein de l'invention fonctionne avec des sabots de frein à friction élevée typiquement ou essentiellement non métal- liques, ou avec des sabots à friction moindre tels que des sabots en fer sans diminuer l'efficacité du dispositif de freinage. Un problème posé par la possibilité d'utiliser ces deux types de sa- bots alternativement dans un dispositif de freinage est que le sabot en fer peut être beaucoup plus épais que le sabot non métal- lique de sorte que les dimensions du sabot en fer varient davanta- ge à l'usure que celles d'un sabot non métallique qui est initiale- ment plus mince. Mais le dispositif de freinage de l'invention peut être réglé pour assurer un freinage relativement constant, indépendamment du type de sabot utilisé.
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Suivant la forme d'exécution préférée de l'invention' le système comprenant le vérin et le dispositif rattrapeur de jeu est monté d'un côté de la traverse danseuse et comporte une tige de piston qui traverse la transverse danseuse pour actionner un levler multiplicateur de force fixé en substance horizontale- ment de l'autre côté de la traverse. Un balancier servant à ' ' actionner un triangle de frein est monté sous un certain angle pour intersecter et engager le levier horizontal tout en permettant un déplacement vertical relatif entre les leviers,dû aux variations de la charge exercée sur la traverse danseuse montée sur ressorts.
Comme la traverse danseuse se déplace en réponse aux variations de poids, la longueur utile du bras de levier est modifiée d'une manière correspondante et modifie l'effet multiplicateur du bras de levier et ainsi la force de freinage exercée. Le balancier est relié par une tringle qui passe en dessous de la traverse danseuse à un autre balancier monté sur le triangle de frein opposé.
Le second balancier est susceptible de venir en contact avec une saillie mobile sur un dispositif de rattrapage de jeu qui se déplace pour compenser les variations de l'épaisseur du sabot de frein dues à l'usure ou les variations de la course du piston résultant des variations du rapport de multiplication du levier lorsque la charge du wagon est augmentée ou diminuée.Le dispositif de rattrapage de jeu, s'il est automatique, est re- lié au piston du vérin ou avec ses organes directement entraînés de manière à modifier sa position de façon correspondante avec les variations de la force et de la course du piston résultant des caractéristiques de variations de force du système.
Dans les dessins annexés, la Fig.l est une vue en perspective du bogie d'une wagon de chemin de fer équipé d'un dispositif de freinage de l'in- vention; la Fig. 2 est une vue en plan, à plus grande échelle, d'un dispositif de freinage installé sur un bogie classique la Fig.3 est une vue en élévation d'ex rémité suivant la ligne 3-3 de la Fig .2, dans le sens des flèche,
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la Fig.4 est une vw en bout montrant le dispositif de freinage installa sur un bogie suivant la ligne 4-4 de la Fig.2, dans le sens des flèches; la Fig.5 est une vue,à plus gr&nde échelle, du système comprenant le dispositif de rattrapage de jeu et le vérin suivant la forme d'exécution préférée de l'invention;
et, la Fig.6 est une vue schématique d'un mécanisme automa- tique servent à exercer une force de freinage proportionnelle au poids du wagon,suivant la forme d'exécution préférée de l'invention
Les dessins et plus particulièrement la fig.l représen- tent un bogie de chemin de fer classique 10 pour un wagon de che- min de fer équipé du dispositif de freinage de l'invention. Le bogie 10 comprend quatre roues W montées sur deux essieux espa- cés 11 et 12, les extrémités des essieux tourillonnant dans deux longerons opposés 13 et 14. Une traverse danseuse médiane 15 est montée entre les longerons latéraux 13 et 14.
La traverse danseuse est montée à ses extrémités opposées sur des ressorts 16 supportés par les longerons latéraux 13 et 14 et la traverse danseuse 15 est ainsi isolée des chocs directs des rails rencontrés par les roues et directement transmis aux longerons latéraux 13 et 14.
Deux bogies 10 supportent un wagon de chemin de fer et chaque bogie 10 est équipé d'un dispositif de freinage indi.udel confine à un bogie pour former une "unité de freinage".
Le dispositif de freinage de l'invention comprend un vérin 20 qui, lorsqu'il reçoit du fluide sous pression,amené un piston intérieur 21, Fig.5 à déplacer une tige de piston 22,
Fig. 2 dans un passage intérieur 23 ménagé dans la traverse danseu- se pour déplacer une extrémité extérieure 25 de la tige de piston
22 afin d'exercer une force de freinage sur un levier multiplica- teur de force 26 articulé à l'extrémité 25 de la tige de piston
22. Le levier 26 est en contact avec la partie supérieure d'un balan- cier 28 et applique la force de freinage à ce balancier. L'applica- tion d'une force de freinage à l'extrémité supérieure du balancier .
28 par le levier multiplicateur de force 26 fait pivoter le balan-
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cti z autour d'un pivot médian 29 et repousse par conséquent un tringle inférieure 30 vers l'arrière. La tringle inférieure ,, est ).t1culée par un pivot 31 au balancier 28 et par un pivot 33 1 à ui>"5eQoM balancier 32.
Ainsi, un déplacement vers la droite de 1k cingle inférieure 30, ig.2, fait pivoter le second balan- "-.sif\r 32t ;\n sens inverse des aiguilles d'une montre, comme le mon- \ tl,' 1 )a Fiz>2 ,. et déplace le triangle de frein arrière 35 vers la droi -<.\Fig.2,pour amener ses sabots de frein 38 en contact avec . les bat,'1),g 39 des roues arrière Lu. ' .9-;not 29 du balancier 28 est fixé dans une entretoi- se médiane 39 du "".:"1Çe de frein avant 4 , de sorte que le pivo- j tement en sens inversé . iguilles d'une montre du balancier 28 pour serrer les freins àrlméye, s'accompagne simultanément d'un déplacement du triangle dé re;
n avant 40 vers la gauche, comme le montre la Fig.2, pour aû,4'ér les sabots de frein avant 1 42 en contact avec les bandages 39 1 roues avant W.Les triangles , de frein 35 et 40 sont classiques, de it?ime que le balancier 28, . , la tringle inférieure 30 et le balancier 32 et forment ensemble une timonerie de freinage de bogie standard à tringle inférieure.
lorsque la tringle inférieure 30 se déplace vers la droite, comme le montre la Fig.2, en réponse à un freinage,et une fois que les patins 38 sont serrés contre les bandages 39 des roues,l'extrémité supérieure libre 42 du balancier 32 est empê- chée de pivoter davantage autour d'un pivot 41 dans une entretoise 43 du triangle de frein 35 par une saillie 44 prévue sur un dispositif de rattrapage de jeu 45. De cette façon,la poussée ,exer- cée vers la droite par la tringle inférieure 30 amène le trian- gle de frein 35 à se déplacer vers la droite comme le montre la Fig. 2 pour serrer les sabots 38 contre les bandes des roues.
Le dispositif de rattrapage de jeu 45 est fixé sur le côté du vérin:20 et/ou sur la traverse 15.Le vérin 20 et le dispo- sitif 45 sont placés en dessous de la surface supérieure de la 'traverse danseuse 15, comme le montrent les figs.1,3 et 4. Le vévin 20 ne gène donc pas le montage sur la traverse danseuse 15
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d'une caisse de wagon qui s'étend relativement près de la surface supérieure de celle-ci.Le montage du vérin 20 sur le côté de la traverse danseuse 15 opposé au balancier 28 est avantageux pour obtenir une longue course du piston.Grâce à cette longue course,
le diamètre du vélin peut être inférieur à celui d'un vérin com- parable ayant une course plus courte.'
Les triangles de frein 35 et 40 sont montés de la façon habituelle sur les longerons latéraux 13 et 14 en des points espa- cés vers l'extérieur près des roues W pour guider les triangles 35 et 40 qui coulissent, de manière à amener les sabots en contact avec les roues.
Cornue la traverse danseuse 15 est montée sur ressorts, elle est capable de se déplacer verticalement par rapport aux longerons latéraux 13 et 14 et par rapport aux triangles de frein 35 et 40,en particulier lorsque le poids du wagon de che- min de fer supporté par la traverse danseuse 15 est modifié à la suite d'une diminution'ou d'une augmentation de la charge.Cornue le vérin 20 et le dispositif de rattrapage de jeu 45 sont direc- tement montés sur la traverse danseuse 15, de même que la tige de piston 25 et le levier multiplicateur de force 26,ces éléments se déplacent également par rapport au balancier 28 et au triangle de frein 40. Quand la traverse danseuse 15 se déplace par rapport aux longerons latéraux 15,
le levier horizontal 26 et la saillie 44 du dispositif de rattrapage de jeu se déplacent par rapport aux extrémités supérieures des balanciers 28 et 32 respective.-lent*
Normalement, un dispositif 'de freinage exerce une charge de freinage prédéterninée sur les sabots indépendamment de la charge du wagon. Mais les normes des chemins de fer spéci- fient souvent qu'une chafge maximum sur les sabots de freinage ne peut pas dépasser un certain pourcentage de la tere du wagon et qu'une charge de freinage minimum ne peut pas être inférieure à un autre pourcentage du poids total du wagon chargé.
Avec l'appa- r@@ion de types de wagons spéciaux et l'utilisation d'acierslé- ge@s à haute résistance et d'aluminium dans des caisses de wagons, la harge de freinage exercée sur les sabots pour un wagon chargé
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dépasse souvent la charge maximum permise pour un wagon vide.Par conséquent, on a souvent recours au montage d'un mécanisme de frein supplémentaire destiné à fonctionner lorsque le wagon est -vide, Manifestement,ce mécanisme spécial est une ajoute coûteuse au système de freinage du wagon de chemin de fer.
La présente invention compense les variations de charge du wagon de chemin de fer en modifiant l'effet multiplicateur du levier 26 de sorte que la force de freinage appliquée par le levier multiplicateur de force 26 au balancier 28 augmente avec le poids du wagon et diminue de la même manière. D'une façon plus spécifique, le levier 26 est monté dans un plan en substance hori- zontal, comme le montre clairement la Fig.4, et une de ses extré- mités est articulée par un pivot 50 à la tige de piston 22 tandis que son autre extrémité est articulée par un pivot 51 à un élément d'appui 52 fixé d'une façon appropriée à la traverse danseuse 15.
Comme le montre clairement la Fig.4. le balancier 28 s'étend vers le haut et vers la gauche devant le levier horizontal 26 et intersecte le levier horizontal 26 à un point de contact ou de réaction 55. Le balancier 28 d'un triangle de frein classique fait un angle de 40 avec la verticale, Fig.4,de sorte qu'à mesure que le levier 26 se déplace vers le haut et vers le bas par rapport à l'extrémité du balancier 28, le point d'intersec- tion et de contact 55 entre ces leviers se déplace horizontale- ment.
Ainsi,à mesure que la traverse danseuse 15, le vérin pneu- matique 20, et le levier multiplicateur de force 26 se déplacent vers le haut et vers le bas par rapport au balancier 28, au trian- gle de frein 40 et aux longerons latéraux 14 relativement fixes, en réponse aux variations de poids du wagon monté sur le bogie.10, le point d'intersection 55 entre le levier horizontal 26 et le balancier 28 se déplace également transversalement pour modifier la longueur utile du bras de levier multiplicateur le force entre , le point 55 et le point d'appui 51 du levier 26.
Au point de vue force, le moment total de la force exercée par le vérin autour du pivot 51 reste consnt car la
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1 force @@pliquée à l'extrémité du levier 26 par la tige de piston 22 est nchangée, C'est-à-dire que la force du piston agit sur toute \ longueur du bras de levier du pivot 50 ou pivot d'appui
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5l.Par,t:
onSéquent,se posent, de force rente le tSè#.M&.ls,en raison du bran de levier utile plus court entre le point de réaction 55 et le pivt 51,la force au point de réaction 55 augmente afin de main- tenir les deux moments de force opposés en équilibre.Mais cette aug- mentstion de force appliquée au balancier 28 au point de réaction
55 est compensée dans une certaine mesure perce que la longueur utile dubelan-
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cier 28 est raccotrele a:#suro ce 3epoint de réaction 55 se rapproche du pivot 29,diminuant ainsi le moment de force ou la charge de freinage par rapport à celle qui serait disponible si le bras de levier utile du balancier 28 n'était pas raccourci par un dépla- cement de la traverse danseuse 15 vers le bas.
Ainsi, la charge de freinage varie automatiquement avec les variations de la charge du wagon de marchandises par suite de la relation géométrique existant entre le levier multipli- cateur de force 26 et le balancier 28. La variation de la force ou de la charge de freinage est approximativement située dans la gamme de 10% et n'est pas suffisante pour assurer que tous les wagons utilisant la présente invention ne nécessitent pas de dispositif de freinage auxiliaire fonctionnant lorsque le wagon est vide. Néanmoins, la présente invention élimine dans la plupart des cas la nécessité d'un tel dispositif de freinage auxiliaire en plus du dispositif de freinage régulier.
Par suite de la construction originale du frein de la présente invention,on peut facilement l'utiliser, moyennant cer- taines adaptations, dans des wagons de chemin de fer de dimen- sions et de poids différents.Par exemple, dans la forme d'exécu- tion représentée de l'invention,le dispositif de freinage est utilisé dans un wagon de 90 tonnes tandis que pour adapter le même dispsitif de freinage à un wagon de 70 tonnes, il suffit d'allonger le bras de levier multiplicateur de force d'environ 2 pouces (5 cm).
A cet effet, par exemple le bras de levier 26
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peut être pourvu d'une série de trous espacés dans lesquels le pivot 51 peut être placé de manière à utiliser le séné levier 26 lorsqu'on modifie la distance utile entre le pivot d'appui 51 et l'articulation 50 à la tige de piston 25.
La tige de compression ou d'appui 56 fixée à la traverse danseuse 15 peut également être déplacée entre une série de positions, lorsqu'on modifie la longueur utile du levier multiplicateur de force 26.On voit donc qu'une particularité importante de l'invention réside dans la possibilité de l'appliquer facilement à des wagons de chemin de
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, 1 "IN7 de dimensions et de poids différents.simplement en prévoyant u '"-evîer multiplicateur de force 26 séparé et de longueur varia- /\ ble éo 5n changeant le point d'appui pour un levier multiplica- teur de Ôoà.J en déplaçant un pivot dans une série de trous de pivotement prévus à cet effet.
Comme les triangles de frein 35 et 40 ainsi que le ba- lancier 28, -la tringle inférieure 30 et le balancier 32 sont des éléments standard, le dispositif de freinage de l'invention peut avantageusement être réparé avec des triangles de frein et des éléments normalement inventoriés. De plus, un wagon de chemin de fer comportant un dispositif de freinage à tringle inférieure peut être facilement pourvu du vérin 20, du dispositif rattra- peur de jeu 45 et du levier multiplicateur de force 26 de l'in- vention.
Comme expliqué plus haut, la force de freinage appli- quée au balancier 28 peut être modifiée en modifiant la longueur du bras multiplicateur de force 26 et/ou en réglant automatique- ment la distance séparant le point de réaction 55 du point d'ap- put 51 lorsque le levier 26 se déplace verticalement par rapport au balancier 28. On tire profit de ces principes pour réaliser un dispositif mécanique simple qui permet de faire varier automatiquement la force de freinage et,ce qui est plus important de s'approcher de plus près d'une force de freinage à vide pour la plupart des wagons de chemin de fer tout en procurant encore
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la charge ou la force de freinage maximum pour ces wagons à l'é- tat chargé.
Sur la Fig.6,la traverse danseuse 15 est représentée dans la position en traits pleins correspondant à l'état vide d'un wagon,dans laquelle le point de réaction 55 marque l'inter- section entre le bras multiplicateur de force horizontal 26 et le balancier 28. La tige de piston 22 est reliée au bras ulti- plicateur de force 26 par le pivot 50 à son extrémité gauche et pivote à son extrémité droite sur un pivot 51 prévu sur un coulis- seau 60. Le coulisseau 60 remplace la tige de compression fixe 56 et sert de point d'appui pour le levier multiplicateur de force 26. Le coulisseau 60 peut coulisser horizontalement le long de la traverse danseuse 15 vers la position 60' sous l'action d'un ressort de compression 61,quand la traverse danseuse descend à fond sous une forte charge.
C'est-à-dire que le coulisseau 60 est sollicité par un ressort de compression 61 pour se déplacer de droite à gauche vers la position 60' à mesure que la traverse danseuse 15 descend vers la position en traits pointillés sous le poids d'une charge complète.
Une chaîne 62 ou un organe analogue est fixé à l'extré- mité du coulisseau 60 et part de ce dernier,passe autour d'une poulie 63 et va jusqu'au triangle de frein 40.
Quand le triangle de frein 40 est immobile,un dépla- cement de bas en haut de la traverse danseuse 15,par exemple en réponse à une diminution de la charge du @agon exerce une force sur le câble 12 pour faire tourner la poulie 60 dans le sens des .aiguilles d'une montre, com:ne le montre la Fig.6,à @esure que le câble 62 attire le coulisseau 60 vers la droite contre la résistan. ce du ressort 61, allongeant ainsi le bras de levier uttle entre le point de réaction 55 et le coulisseau 60.
Ainsi, grâce,,, l'allongement du bras de levier utile, la force de freinage appli- quée au balancier 28 est considérablement diminuée par rapport à la force de freinage appliquée pour une charge complète et la longueur utile dû bras de levier est comprise entre le point 55' et la position 60' du coulisseau. Bien entendu, le coulisseau
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60 est limité à un coulissement horizontal uniquement le long de la traverse danseuse 15 mais, comme la traverse danseuse 15 se déplace simultanément verticalement lorsque le coulisseau coulisse horizontalement, le coulisseau 60 atteint ia position verticalement décalée 60' sous une charge complète du wagon de chemin de fer.
Le déplacement du coulisseau 60 est égal au déplace- ment vertical de la traverse danseuse 15, comme le montre la Fig.6. Mais, en utilisant un levier approprié ou un système équi- valent, on peut multiplier le déplacement horizontal du coulisseau 60 de façon qu'il soit supérieur au déplacement vertical de la traverse danseuse. Par conséquent, on peut facilement obtenir une variation de force encore accrue entre un état vide et un état chargé du wagon de chemin de fer.
Il est à remarquer que lorsque le levier multiplicateur de force 26 se déplace verticalement par rapport au balancier 28, l'angle de pivotement du balancier 28 est modifié pour une course fixe du piston et par conséquent le déplacement de la tringle inférieure 30 est également modifié. Le dispositif rattrapeur de jeu 45 compense'avantageusement les variations de pivotement des balanciers et assure que le balancier 28 et la tringle inférieure 30 se déplacent pour serrer les sabots 38 et 42. De plus, le dispo- sitif rattrapeur de jeu 45 à pour effet de compenser l'usure des sabots de frein.
Le dispositif rattrapeur de jeu 45 peut être réglé à la main pour compenser des variations telles que l'usure des sa- bots ou le remplacement des sabots,en tournant un papillor. exté- rieur 80, Fig.5 qui sort d'un boîtier 81 du dispositif 4 Le papillon 80 est fixé sur une tige filetée 82 dont une ext@ 'mité tourillonne dans un roulement 83 monté dans la paroi 81 fii bottier.
La tige filetée 82 peut tourner dans le roulement 83 mais elle est empêchée de se déplacer axialement par une b @ue de butée 84 y fixée à l'intérieur de la paroi 81 du boîtier en par
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.Une bague de butée 85 prévue sur le papillon 80 à l'extérieur de la paroi 81. En tournant le papillon 80, on fait tourner la tige filetée 82 et on visse ses filets 88 dans un écrou taraudé 89 prolongé latéralement par une saillie 44 à travers une fente
90 ménagée dans une paroi 91 du bottier du dispositif de ..rattrapa- ge de jeu. La saillie 44 est donc empêchée de tourner avec la tige filetée 82 mais peut se déplacer axialement lorsque la tige file- tée 82 tourne.
Un pignon d'entraînement 94 est fixé à l'extré- mité intérieure de la tige filetée 82 et peut engrener un pignon fou 95 d'une facon expliquée ci-après.
Comme il ressort clairement d'une comparaison des
Figs. 2 et 5, un déplacement vers la droite de la saillie 44 du dispositif de rattrapage de jeu amène le balancier 32 à rappro- cher le triangle 35 .et le sabot 38 des roues W pour rattraper les jeux éventuels. Ainsi, même avec des sabots usés ou un angle de pivotement diminué du balancier 28,la saillie 44 du dispositif
45 a rattrapé le jeu et assure un déplacement du triangle de frein
40 vers la gauche pour amener les sabots 42 contre les roues
W.
De cette manière, en tournant le papillon 80 et la partie file- tée 88 de la tige 82, on peut déplacer la saillie 44 du disposi- tif de rattrapage de jeu vers la droite, comme le montrent les
Figs. 2 et 5, pour rattraper le jeu éventuel. 'Manifestement,si on utilise de nouveaux sabots, on peut tourner le papillon 80 dans le sens inverse pour déplacer la saillie 44 adjacente vers la gauche afin de compenser cette plus forte épaisseur des sabots, ce sens étant appelé sens de desserrage et, par conséquent, le balancier 28 et la tringle inférieure 30 peuvent encore suivre leurs déplacements normaux.
Le dispositif de rattrapage de jeu 45 contient une paroi longitudinale 98 qui termine une paroi 99 du boîtier pour former avec une paroi extérieure 100 le cylindre récepteur de fluide dans lequel coulisse le piston 21.
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La paroi 99 comporte une ouverture dans laquelle est placée une broche coulissante 105. Un pignon fou 95 touril. lonne sur l'extrémité gauche de la broche 105 et peut tourner librement autour de celle-ci. A mesure que le piston 21 se dé- place vers la gauche sous l'action de la pression de fluide ' d'une distance correspondant à sa course nominale, le piston 21 amène un disque 101 en contact avec l'extrémité supérieure d'un ressort de compression 102 qui réagit sur une bague 104 prévue sur la broche 105 et déplace le pignon vers la gauche contre la résistance d'un second ressort de compression 108.
Les tares des ressorts 102 et 108 sont équilibrées de façon que, lorsque le piston 21 se déplace dans sa course nominale, le pignon fou 95 engrène les pignons 94 et 112. Un déplacement vers la gauche de la broche 105 et du pignon 95 est limité par une butée saillante 109 fixée à la paroi 97 du bottier. Le ressort 102 est fixé à la paroi 99 du bottier d'une façon appro- priéset est de préférence guidé par un tube cylindrique (non représenté) coaxial au ressort 102.
Le pignon 112 est formé sur la surface périphérique extérieure d'un écrou à billes 113 qui tourne sur un manchon file- té 115. Le manchon fileté 115 comporte un alésage central dans lequel s'étend la tige de piston 22. Le manchon 115 est contenu axialement vers la gauche par une bague dentée 116 formée sur l'extrémité extérieure de la tige de piston 22. La bague den- tée 116 peut engrener une bague dentée complémentaire ou partie d'extrémité 117 sur le manchon fileté 115. La partie dentée 117 du manchon 115 est sollicitée en prise avec les dents 116 de la tige de piston 22 par un ressort de compression 120 placé entre la surface intérieure 121 du piston 21 et une bague coulissante 122 qui est en contact'avec un roulement 123 placé contre la paroi d'extrémité 125 du manchon fileté 115.
Ainsi,le'ressort de compression 120 sollicite la bague coulissante 122, le roulement
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123 et le manchon 115 pour amener les dents 117 du manchon 115 en prise avec les dents 116 de la tige de piston 22. Le roulement
123 sert à permettre au manchon 115 de tourner plus librement contre l'extrémité du ressort 120 que cela serait le cas si le ressort 120 venait directement en contact avec la surface d'ex- 'trémité 125 du manchon 115.
Lorsque le piston 21 commence à se déplacer sous l'action de la pression du fluide, la tige de piston 22 qui porte le manchon 115 déplace le disque 101 sur le manchon 115 contre le ressort 102. A mesure que le piston 21 et la tige de piston 22 se déplacent davantage vers la gauche, le ressort 102 commence à déplacer la broche 105 vers la gauche contre la ré- sistance du ressort 108. Lorsque le piston 21 se déplace dans sa course nominale, le pignon fou 95 sur lab broche 105 est déplacé pour engrener les pistons 94 et 112. Dans cette position, la charge de réaction exercée sur la saillie W est équilibrée par la pression de fluide exercée sur le piston 21.
Ainsi, le pignon 94 est empêché de tourner par les pignons 95 et 112 car le pignon 112 ne peut pas faire tourner le manchon fileté 115 qui est bloqué par sa bague dentée 117 en prise avec les dents
116 de la tige de piston 22 qui ne tourne pas.
Si la charge exercée sur les sabots apparaît avant que le piston 21 ait parcouru sa course normale, la charge de réaction agit sur la saillie 44 du dispositif de rattrapage de jeu pour faire tourner la tige-filetée 88 , permettant ainsi à la saillie 44 de se déplacer dans le sens de desserrage, c'est-à- dire vers la gauche. Ainsi, un nouveau déplacement de la tige de piston 22 n'augmente pas la charge exercée sur les sabots parce qu'il est compensé par un déplacement vers la gauche de la saillie 44 du dispositif de rattrapage de jeu.
Lorsque la tige de piston 22 se déplace d'une distance suffisante pour amener le pignon fou 95 à engrener le pignon 94,la tige filetée 82 est bloquée de manière à ne plus pouvoir tourner sous l'effet du dé-
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'placement vers la gauche de la saillie 44. La saillie 44 du dispositif de rattrapage de jeu est donc empêchée de se déplacer davantage, la charge de freinage appropriée étant exercée sur les sabots et le piston 21 pouvant parcourir sa course nominale.
Lorsqu'on desserre les freins, la pression de fluide s'échappe de la cavité 130 du cylindre et un ressort de rappel intérieur 131 qui agit sur la face intérieure 121 du piston 21 déplace le piston 21 vers la droite et le disque 101 en l'accom- pagnant , permet au ressort de compression 108 de dégager le pignon fou 95 du pignon d'entraînement 94 calé sur la tige 82 du dispositif de rattrapage de jeu. La saillie 94 du dispositif de rattrapage de jeu conserve donc cette nouvelle position desser- rée.
Si la charge exercée sur les sabots n'est pas obtenue au moment où le piston 21 est arrivé à la fin de sa course nomi- nale et a engrené le pignon fou 95 avec le pignon d'entraînement !
94 et avec le pignon 112, un nouveau déplacement du piston 21 vers la gauche comprime le ressort 120. Comme le pignon 112 est empêché de tourner par le pignon fou engrené 95, le pignon 112 maintient le manchon fileté 115 immobile lorsque la tige de piston 22 se déplace vers la gauche et sépare les bagues dentées 116 et 117. Lorsque les bagues dentées 116 et 117 sont dégagées, l'une de l'autre, un nouveau déplacement du piston 22 vers la. gauche et la charge de freinage qui agit par l'intermédiaire de la saillie 44 et de la tige filetée 88 font tourner le pignon fou
95 et le pignon 112 sur l'écrou à billes 113.
L'écrou à billes 113 est maintenu axialement par des roulements 135 prévus sur des parois coulées 136 et 137. La rotation du pignon 112 amène donc le manchon fileté 115 à se déplacer vers la gauche vers la bague
116 de la tige de piston 22 et engrène les bagues d'accouplement dentées 116 et 117 pour arrêter le déplacement du piston.
Lorsque la pression d'air exercée sur le piston 21 est relâchée, le ressort de compression 131 déplace le piston 21 vers la droite et le manchon fileté 115 qui se déplace à travers
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l'écroù à billes 113 fait tourner les pignons 95 et 94 pour dé- placer la saillie de rattrapage 44 vers la gauche,aucuns force de freinage n'étant exercée, c'est-à-dire qu'aucune force de réaction ne s'oppose à ce déplacement vers la gauche de la sail- lie 44. Ainsi, lors de la course de retour du piston 20, la saillie 44 se déplace pour rattraper tout jeu éventuel.
Lorsque la tige de piston 22 se déplace vers la droite sur une distance suffi- sante, le disque 101 sur le manchon 115 relâche le ressort de compression 102 et le ressort 108 est capable de dégager le pi- gnon fou 95 de sorte que le reste du déplacement du piston vers la droite s'accompagne simplement d'une rotation de l'écrou à billes 13 sans faire tourner le pignon d'entraînement 94 et dé- placer la saillie 44.
Le dispositif de freinage de l'invention peut faclle- ment être actionné à la main car il suffit d'attacher une tige de commande de frein à main 150, Fiig.2, au pivot 50, de sorte que la tige de traction 150 actionne le levier multiplicateur de force 26. Lorsqu'on serre le frein à main, la tige de piston 22 peut être retenue à l'extérieur du vérin 20 pendant des pé- riodes de temps considérab es sans affecter la tige de piston 22 car cette tige est placée dans une cavité ménagée dans une tra- verse danseuse 15 et est ainsi protégée des intempéries. En géné- ral, il n'est pas souhaitable de déplacer la tige de piston au moyen du frein à main car la tige de piston peut être exposée aux intempéries et, par exemple elle peut être gelée en place et ainsi maintenir les freins serrés lorsqu'on relâche le frein à main.
Une buselure d'étanchéité peut être prévue pour guider la tige de piston 22 et pour rendre le passage 23 de la traverse dan seuse étanche aux intempéries. Avec la présente invention,le desserrage du frein à main permet au ressort de rappel 131 de renvoyer le piston 21 vers sa position appropriée. De plus,le dis- positif de rattrapage de jeu automatique 45 limite automatiquement la course du frein à main à une valeur prédéterminée. Puisque le frein à main classique produit une force de sortie deux fois supé-
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rieure à .celle du vérin 20,; une tige de frein à main 150 ne doit être reliée àqu'à un seul bogie d'un wagon, ce qui évite la nécessité de prévoir un second mécanisme de frein à main pour le second bogie du wagon.
Il ressort de ce qui précède que le dispositif de frei- .,nage de l'invention est construit de manière à être placé complè- tenent en dessous du niveau de la traverse danseuse et ce dis- positif est conçu pour tenir compte des forces de freinage varia- bles entre l'état vide et l'état chargé du wagon,éliminant ainsi, dans beaucoup de cas, la nécessité d'un dispositif de freinage supplémentaire coûteux destiné à freiner le wagon vide. Lorsqu'un réglage ou une compensation supplémentaire est requise pour un état vide, la présente invention est pourvue d'un point d'appui mobile qui modifie la longueur du levier multiplicateur de force de manière à augmenter la compensation par rapport à celle qui est fournie par la géométrie de la timonerie utilisée.
De plus, on peut voir qu'un dispositif rattrapeur de jeu automatique peut être prévu pour compenser des variations de la course du piston dues aux variations des rapports des leviers et pour assurer la charge de freinage appropriée sur les sabots lorsqu'ils sont serrés contre les roues du wagon, indépendamment du fait que les sabots soient relativement épais ou relativement minces..
De plus, le frein de l'invention peut être facilement actionné par un mécanisme de frein à main qui doit simplement être attaché à l'extrémité du levier multiplicateur de force pour produire la course appropriée du piston et la tige de piston' peut se déplacer lorsque le frein à main est serré, puisqu'elle est protégée par la traverse danseuse.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes et détails d'exécution décrits et représentés, auxquels des chan- gements et modifications peuvent être apportés sans sortir de son cadre.