Mécanisme de frein à deux rapports. L'objet de l'invention est un mécanisme de frein à deux rapports, utilisé plu., parti culièrement, mais non exclusivement, dans les véhicules de chemin- de-fer destinés au trans port de marchandises. Ces véhicules compor tent en effet, pour la plupart, des dispositifs permettant deux rapports de freinage, c'est- à-dire deux freinages effectifs de puissance différente, dont l'un, :dit freinage de tare, pour freiner le wagon vide et l'autre, dit freinage de charge, pour freiner le wagon chargé.
Cette disposition est nécessaire par le fait que l'effet de freinage nécessaire pour un wagon chargé est trop puissant pour freiner la tare, le wagon vide se mettrait à glisser sur les rails avec ses roues bloquées. Le freinage de tare :doit donc être inférieur au freinage de charge.
Cet effet est obtenu par le mécanisme se lon l'invention, en -ce sens que le piston d'un cylindre de freinage unique agit sur l'extré mité d'un levier d'une paire de leviers :dont l'extrémité correspondante de l'autre est un point de rotation fixe, leurs extrémités libres étant reliées à la tringlerie et deux points -di visant leur longueur utile en proportions sem blables pour les deux leviers servant :d'attache à deux barres de liaison de ces .derniers, la barre reliant les :deux points les plus éloi gnés du point d'action du piston et :du point fixe autorisant un :certain mouvement rela tif des deux leviers et l'autre barre étant en deux tronçons comportant entre eux :
des moyens d'accouplement susceptibles de résis- ter à un effort de traction et d'être mis en action à, volonté, la, première barre d6termi- nant pour les deux leviers le rapport de frei nage de charge, l'autre :étant mise en action lorsqu'on veut freiner la tare.
Le dessin représente, à titre :d'exemple, une forme d'exécution de l'objet :de l'inven tion La fig. 1 représente l'ensemble du mé canisme, le frein étant :desserré et les :divers organes en position :de freinage :de la tare; Les fib. 2 et 3 montrent, en coupe axiale, les moyens d'accouplement :cités plus haut. Voici d'abord, selon la fig. 1, comment fonctionne le mécanisme représenté: Dans le cylindre -de freinage unique 1 se meut le piston 2, qui occupe ici la position correspondant au frein desserré et se déplace vers la gauche lors -du serrage. Sa tige 3 pousse alors un levier 4, à l'extrémité duquel elle est articulée en 5.
Ce levier fait partie d'une paire de leviers 4, 6 identiques, l'ex trémité -du levier 6 correspondant à l'articula tion 5 du levier 4 étant constituée par un point de rotation fixe 7. Les extrémités libres des .deux leviers sont articulées en 8 aux barres 9 de la tringlerie.
Deux pivots 10 et 11, divisant les leviers 4 et 5 en des rapports égaux, servent de points -d'attache à une barre -de liaison 12, dont une extrémité comporte une ouverture allongée 13. permettant un léger coulissement du pivot 10, donc un certain mouvement re latif des -deux leviers 4 et 6.
S'il n'y avait que la barre -de liaison 12, le freinage s'effectuerait en ce sens qu'en se déplaçant à gauche, le piston 2. par sa tige 3, repousse l'extrémité 5 du levier 4 ,et, le cy lindre étant également un organe fixe, cherche à éloigner le point 5 du pivot 7.
L'écartement des pivots 10 et 11 étant à un moment donné limité par la barre de liai son 12@, les leviers 4 et 6 se verront obligés -de tourner autour desdits pivots et leurs ex trémités 8 de se rapprocher l'une -de l'autre en exerçant un effort de traction sur les tringles 9, c'est-à-dire une action -de frei nage.
L'effort transmis par la tige de piston 3 sera approximativement multiplié danse le rapport,de la -distance entre les points 8 et 10 ou 11 et entre les points 10 et 5 ou 11 et 7.
Un autre rapport de freinage peut être obtenu en utilisant, non plus les pivots 10, 11 et la barre- 12, mais les pivots 14, 15 et la barre en deux tronçons 1-6, 17 et -de la manière que l'on va expliquer plus loin.
Oh peut déjà se rendre compte que le freinage fort, donc -de charge, sera obtenu par les pivots 10, 11 et la barre 12 et le frei nage faible, donc de tare, par les pivots 14, 15 et.Ja barre 16, 17, plus rapprochés -du point d'attache 5 -de la tige de piston et -du point fixe 7.
Pour permettre -de passer -de l'un des modes -de freinage à l'autre, les deux tronçons de barre 1$, 17 sont reliés entre eux par un organe d'accouplement 18, représenté en -dé tail aux fig. 2 et 3 et qui est susceptible, soit de faire des deux tronçons un tout rigide résistant à la traction comme une barre unique, soit au contraire de laisser pleine li berté de mouvement relatif axial aux deux tronçons 1.6, 17.
D'ans le premier cas, on aura le freinage de tare, les leviers 4, 6 oscilleront autour des points 14, 15 -de -distance invariable et les pi vots 10, 11 se rapprocheront l'un de l'autre comme les extrémités 8, ce qui est rendu pos sible par l'ouverture allongée 13.
Dans @ le second cas, on aura le freinage de charge, les leviers 4, 6 oscilleront autour des pivots 10, 11 et la barre 16, 17 non accou plée s'allongera -de la quantité nécessaire.
Un levier de commande extérieur 19 per met d'agir sur l'organe d'accouplement 18 par l'intermédiaire -de la tige 20, de la plaque triangulaire 21, de la tige 2.2, de la plaque trian7ulaire 213 et ,de la tige 24.
En déplaçant le levier 19 à. droite, dans la position indiquée en traits mixtes, on déplace la tige 2:0 du même côté, fait tourner la plaque 21: dans le sens -des aiguilles d'une montre, ce qui pousse la tige 22 vers le bas, fait tourner la plaque<B>23</B> dans le sens précé demment indiqué et produit enfin un effet -de traction vers la droite sur la. tige 24 agis sant elle-même sur l'organe 18.
Dans la position représentée, en traits pleins, que l'on a dit correspondre au freinage de tare, les tronçons 16 et 17 sont donc ac couplés par l'organe 18. En basculant le le vier 19, on produirait leur désaccouplement en vue du freinage -de charge. Il est à remar quer que la commande du levier 19 sera. 'Lou- jour transmise à l'organe 18 avec une am plitude approximativement égale, ceci par le fait que la plaque 21 tourne autour -du point fixe 7 -du levier 6 et la plaque 23 autour du point d'attache 15 du tronçon 17. Les dis tances entre centres de rotation de ces or ganes sont donc indépendantes de la position du levier 6.
Voici maintenant en quoi consiste l'or gane 18 représenté en position de freinage de tare à la fig. 2 et de freinage de charge à la, fig. '3: Il comporte une enveloppe -cylindrique extérieure, appelons-la aussi 18, sur laquelle agit la tige 24 par l'intermédiaire d'une oreille 25. Les deux fonds plats de cette en veloppe sont percés chacun d'une ouverture, l'une pour le passage du tronçon de tige 17, l'autre pour le passage d'une douille 26 en tourant elle-même le tronçon -de tige 16, qui pénètre avec elle dans l'enveloppe.
La douille 26 comporte à chacune de ses extrémités une butée, la butée 27 extérieure à. l'enveloppe et la butée 28 intérieure à cette dernière. Entre la butée 28 et l'intérieur du fond correspondant de l'enveloppe, un res sort 29 entourant la -douille 26 travaille à, la compression, maintenant normalement la bu tée extérieure 27 appliquée contre l'enve loppe 18.
Le tronçon de barre 17 est percé axiale- ment en 30 et reçoit l'extrémité du tronçon 16, -dans la cavité ainsi formée. Il s'élargit en outre à l'intérieur de l'enveloppe 18, de manière à. former une boîte cylindrique 31 partiellement fermée par une bague 32 com portant un siège conique 33 tourné vers l'in térieur de la boîte.
Enfin, le tronçon -de barre 16 comporte une partie filetée 3i4 sur laquelle est placé un cavalier 35 constitué par un écrou en plu sieurs segments, quatre par exemple, mainte nus entre eux par un ressort à. boudin 36 les entourant, la face extérieure du cavalier étant conique, comme le siège 33 et de -di mensions telles qu'une fois appliqué sur le siège, le cavalier 35 dépasse un peu la bague 32 en 37 (fig. 2) et est ainsi susceptible d'être rencontré et déplacé par la butée 28 (fig. 3).
Dans la position des organes représentée à la fig. 2, on voit qu'un effort -de traction exercé sur les tronçons 16, 17 et tendant à les séparer axialement, aura pour effet de les accoupler l'un à l'autre. En effet, le cavalier â'5 se logeant sur son siège 32 serrera la partie filetée 34 d'autant plus fort que la tract-ion exercée sera plus forte. Les tron- çons. 16, 17 forment une barre rigide à la traction, le freinage sera transmis par elle, donc par les points. 14, 15, ce sera le frei nage le moins fort, celui de tare.
Dans la position -des organes représentée à la fig. 3, on voit qu'un effort -de traction exercé sur les tronçons 16, 17 et tendant à les séparer axialement les séparera effective- vent. La butée 28 maintenant le cavalier 35 à une certaine distance -de son siège, l'effet d'accouplement ne pourra se produire, les quatre éléments constituant ledit cavalier s'écarteront l'un -de l'autre en sautant -de filet en filet sur le filetage 34, laissant échapper le tronçon -de barre 16 sans le retenir. La barre 16,
17 n'offrant ainsi aucune résistance à la traction, le freinage s'opérera en pre nant appui sur la barre 12, ce sera le frei nage -de charge.
0n remarque que ce dernier effet a été obtenu par le fait qu'en supposant le levier 19 basculé â droite, la tige 24 a tiré l'enve loppe 18 du même côté, ce qui a comprimé le ressort 29 en poussant la douille 26 le plus possible contre la bague 32, -dégageant le -ca valier par l'appui de la butée 28 contre son extrémité conique.
Voyons maintenant comment le méca nisme décrit fonctionne en service normal: Freinage <I>de charge:</I> Les organes occupent les positions des fig. 1 et @3, à l'exception du levier 19 qui se trouve à droite dans la position indiquée en traits mixtes. Le freinage s'opère par le mou vement à gauche -du piston 2, les leviers 4 et 6 oscillent autour des pivots 10 et 11, l'effort est supporté par la barre 12.
Le tronçon -de barre 16 sort peu à peu du tronçon 17, ses filets échappant à l'action -du cavalier 35. Lorsqu'on desserre le frein, les divers or ganes reprennent leur position, mais le cava lier 35 est toutefois entraîné par le tronçon <B>16</B> dans son mouvement de retour vers la droite et jusqu'à ce qu'il rencontre le fond 3 & ,de la boîte 31. Si le mouvement -du tron çon de barre a. une amplitude plus grande, le filetage '34 continue sa course au travers du cavalier, qui s'ouvre pour le laisser passer.
Freinage <I>de tare:</I> Les organes occupent les positions des fig. 1 et 2, à l'exception .du cavalier 35 qui est appliqué contre le fond 38 -de la boîte 31. Le freinage s'opère par le mouvement à gauche -du piston 2, les leviers 4 et 6 s'écar tent l'un de l'autre, oscillant d'abord autour des pivots 10 et 11, tandis que le tronçon de barre 16 et son cavalier 35 parcourent à vide le chemin libre entre le fond 38 et le siège 33.
Dès que le cavalier 35 occupe son siège, les tronçons 16, 17 sont rigidement accou plés à la traction et travaillent comme une barre unique: le freinage effectif s'accomplit autour des points 14, 15, tandis que le pivot 10 coulisse dans l'ouverture 10.
L'amplitude du mouvement de freinage effectif des leviers 4, 6 étant plus petite au tour des points 14, 15 que des pivots 10, 11 et le fait que le freinage doit autant que pos sible s'effectuer dans le voisinage de la. po sition parallèle de ces deux leviers, a -déter miné la raison de la course à vide du tron çon 16 avec le cavalier 35 entre le fond 3'8 et le siège 3:3. Le freinage effectif se produit ainsi dans les deux .cas dans le voisinage de la position optima des leviers, la course à. vide étant utilisée pour l'application des sabots sur les bandages, sans pression.
Passage <I>de</I> la <I>position de freinage de tare à</I> <I>la position de freinage de</I> charge <I>et inverse-</I> ment,<I>le frein</I> étant <I>serré:</I> Il n'est pas nécessaire de desserrer le frein pour passer avec le levier 19 d'une position à. l'autre. Ce mouvement peut être exécuté avec le frein serré, mais l'effet qu'il doit produire ne devient effectif qu'après que le. prochain desserrage a eu lieu.
Supposons que, le frein étant serré, on veuille passer,de la position du levier 19 cor respondant à la position des organes dans la fig. 1 à celle correspondant à là position des organes .dans la fig. 3.
A frein serré, le .cavalier 35 est fortement appliqué contre son siège 33 et ne peut en être délogé par l'appui de la butée 2.8. Cette butée n'en prendra pas moins, appui contre le cava lier, et ne pouvant le déplacer, le ressort 29 se comprimera un peu plus.
Dès que l'on desserrera le frein, le tronçon de barre 16 cesse -de tirer sur le cavalier, re vient même en arrière et, dès que le cavalier est dégagé -de son siège, le ressort 29 se dé tendant, la butée 28 vient se placer contre la bague 32 en poussant le cavalier -devant elle. Les .divers organes. ont ainsi passé .de la posi tion de freinage -de tare (fig. 1) à la position -de freinage de charge (fig. 3) et le prochain freinage agira en effet sur la barre 12.
Supposons maintenant que, le frein étant serré, on veuille passer de la position du le vier 19 .correspondant à la position des or ganes dans la fig. 3 à celle correspondant à la position des organes dans la fig. 1.
Dans ce cas, le serrage du frein se faisant par l'intermédiaire -de la barre 12, les or ganes du dispositif 18 ne travaillent pas. La manaeuvre que l'on effectue consiste simple ment à éloigner la butée 28 de la bague 32. Ceci fait et après desserrage -du frein, rien ne s'opposera plus à ce que le cavalier 35 vienne se poser sur son siège 33, donc à ce que le freinage se fasse par les tronçons de barre 16 et 17 accouplés. On aura bien passé du freinage -de charge au freinage de tare.