Brevet FR2005371A1 — publié le 19691212

69093:3 1 20053/1 La présente invention concerne une timonerie de freins pour véhicules ferroviaires du type comportant un régleur de freins à double action à effet axial automatique. Le but de 1'invention est de créer une timonerie de freins 5 perfectionnée du type sus-mentionné, de conception et de fabrication simples et d'un fonctionnement sûr. L'invention est matérialisée dans une timonerie de freins pour véhicules ferroviaires comportant un balancier monté en un point mobile et un balancier monté en tin point fixe, relié au 10 balancier monté en un point mobile, ainsi qu'un régleur de freins à double action à effet axial automatique comprenant une tige filetée déplaçable axialement, portant un écrou rotatif, les filets de la tige et de l1écrou étant tels qu'ils soient non auto-bloquants, 1*écrou servant à limiter le déplacement axial de la 15 tige dans l'un ou l'autre sens en venant attaquer l'une ou l'autre de deux surfaces d'accouplement fixés entre lesquelles cet écrou est disposé, et une butée moMle pouvant assurer le positionnement axial de 1'écrou de telle sorte que celui-ci puisse tourner lorsque la tige se déplace axialement, la butée mobile 20 étant reliée au balancier monté en un point mobile, le balancier monté en un point fixe étant relié à pivotement à cette tige, tous ces organes étant disposés de telle sorte que le jeu dans la timonerie soit réglé automatiquement afin de le maintenir dans des limites prédéterminées. 25 La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention. La fig. 1 montre schématiquement de profil une timonerie de freins correspondant à une réalisation préférée de l'inven-30 tion. La fig. 2 est une vue en coupe horizontale montrant à plus grande échelle la partie de la timonerie de freins visible sur la fig. 1 formée par le régleur de freins. La timonerie représentée comprend un ensemble cylindre— 35 piston comportant un cylindre de frein pneumatique 1 fixé rigidement sur le châssis 2 d'un bogie de véhicule ferroviaire. Une tige de piston 3 déplaçable axialement dans le cylindre 1 est reliée à pivotement à un balancier 4 monté en un point mobile, portant un sabot de frein 5 destiné à coopérer avec la 40 périphérie ou jante d'une roue 6. L'extrémité inférieure du 6909823 2 2005371 "balancier 4 est reliée à pivotement à -une biellette 7, qui à son tour est reliée à pivotement à l'extrémité inférieure d'un balancier 8 monté en un point fixe, portant un sabot de frein 9. A son extrémité supérieure, le balancier 8 est relié à pi-5 votement en 10 à une tige 11 d'un régleur de freins automatique comme décrit plus loin, mais pour faciliter la description du fonctionnement des freins, le pivot 10 peut être considéré initialement comme occupant line position fixe par rapport au châssis 2 du bogie. 10 Si l'on suppose que le pivot 10 demeure fixe, la timone rie de freins décrite ci-avant fonctionne comme suit :- Afin d'assurer le freinage, on fait varier la pression de l'air dans le cylindre 1, pour engendrer une force tendant à faire sortir la tige de piston 3 du cylindre de frein 1. Le 15 sabot de frein 5 attaque la jante 6, le balancier 4 monté en un point mobile tourne dans le sens anti-horaire£en regardant la fig. j) et un effort de traction est transmis par la biellette 7 de telle sorte que le balancier 8 monté en un point fixe tourne dans le sens anti-horaire autour du pivot 10, de manière 20 à appliquer le sabot de frein 9 contre la jante 6 de la roue. Lorsque les surfaces de freinage de la jante 6 et des sabots de freins 8 et 9 s'usent, la tige de piston 3 doit parcourir une distance d'autant plus longue. On comprendra toutefois qu'un déplacement du pivot 10 vers la droite va compén-25 ser en totalité ou en partie toute nécessité d'une course plus longue de la tige de piston 3. La partie de la timonerie formée par le régleur de freins assure automatiquement ce déplacement du pivot 10 comme décrit ci-après en regard de la fig. 2. Si l'on se reporte à la fig. 2, on voit que le balancier 30 8 monté en un point fixe est relié à pivotement en 10 à la tige 11 et que cette dernière est reliée rigidement à un piston 12 qui se déplace dans un cylindre pneumatique 13. la tige 11 est munie d'un filetage et porte un écrou rotatif 14, les filetages de la tige et de 1*écrou étant du type non auto-35 bloquant. L'extrémité de 1'écrou 14 qui est orientée vers le balancier 8 est dénommée ici "extrémité avant" et est munie d'un roulement à billes avant 15» du type formant butée axiale. Un roulement à billes arrière 16 du type formant butée axiale est prévu à l'extrémité arrière de 1'écrou 14. Les roulements 40 15 et 16 sont retenus par des bagues de blocage 17 et 18 6909828 3 2005371 respectivement. Une douille 19 est filetée et fixée sur le cylindre 13, et elle est munie d'une surface d'accouplement fixe destinée à coopérer avec une surface d'accouplement avant de 1'écrou 14, afin de former un accouplement à friction avant a-a. 5 Une surface d'accouplement arrière prévue sur 1*écrou 14 est destinée à coopérer avec une surface d'accouplement fixe arrière prévue sur le cylindre 13, pour former un accouplement arrière b-b. Un ressort de compression hélicoïdal 20 est comprimé et retenu entre une surface formée par un épaulement du cylindre 13 10 et une douille 21 attaquant une surface arrière prévue sur le rouiement arrière 16. Deux biellettes 22 et 23 sont reliées à pivotement à la tige de piston 3 et au balancier 4 monté en m point mobile (Fig. 1) et ainsi leurs extrémités de gauche (visibles sur la 15 fig. 2) se déplacent, en fonction des mouvements de la tige de piston 3» par rapport au cylindre fixe 13. Les biellettes 22 et 23 sont reliées à pivotement à une douille 24 qui est déplaçable axialement sur la tige 11. Cette douille 24 renferme un ressort de compression hélicoïdal précomprimé 25, qui est 20 serré entre un épaulement arrière de cette douille 24 et une douille 26 munie d'une bride, pouvant subir un déplacement relatif et retenue par une bague de blocage 27. La douille bridée 26 constitue une butée mobile capable d'assurer le positionnement axial de 1*écrou 14 de telle sorte que cet écrou 14 puis-25 se tourner comme décrit plus loin. Le piston 12 est déplaçable dans le cylindre 13 sous l'effet d'une pression de fluide, afin d'exercer une force axiale sur la tige 11, en opposition à la force axiale exercée sur cette tige 11 par le balancier 8 monté à poste fixe pendant le freinage. Une gaine de protection 30 élastique 28 empêche la pénétration de poussière ou de saletés entre la douille 24 et le cylindre 13. La partie de la timonerie formée par le régleur de freins représenté fonctionne de la manière suivante De l'air comprimé est envoyé dans la chambre délimitée par 35 le cylindre 13 et la surface arrière du piston 12. Ainsi, la tige 11 est repoussée vers l'avant, c'est-à-dire vers la droite sur la fig. 2, et l'accouplement a-a est embrayé. Le pivot 10 est ainsi immobile par rapport au cylindre 13 et au châssis 2 du bogie. Dès que l'effort de freinage est tel que la 40 force axiale transmise à la tige 11 par le pivot 10 dépasse 6909828 4 2005371 la force qui est due à l'air comprimé présent dans le cylindre 13» la tige 11 est déplacée vers l'arrière. Ainsi l'accouplement a-a est débrayé et l'accouplement b-b est embrayé. Si le jeu dans la transmission est normal, les biellettes 5 22 et 23 se sont alors déplacées vers 1*arrière sur une distance suffisante pour que la douille 26 vienne en contact avec le roulement à billes avant 15 au moment où l'accouplement a-a est débrayé. Ainsi, 1*écrou 14 ne va pas être déplacé par rapport à la tige 11 par les ressorts 20 et 25 pendant le mou-10 vement de cette tige, jusqu'à ce que l'accouplement b-b soit embrayé. Etant donné qu'aucune rotation de 1'écrou 14 ne se produit, aucun réglage n'est effectué dans le jeu de la timonerie de freins. Toutefois, si le jeu dans la timonerie ou les intervalles 15 entre les sabots de freins 5 et 9 éLt la jante 6 de la roue deviennent trop importants, par exemple par suite de l'usure, la douille 26 vient en contact avec le roulement à billes aurant 15» lors du serrage des freins, avant le moment auquel une force de freinage notable a été engendrée et auquel l'accouplement a-a 20 est sur le point d'être débrayé. Par suite, l'accouplement a-a va être débrayé seulement par l'effort transmis par les biellettes 22 et 23, cet effort agissant par l'intermédiaire de la doccS.* le 26 et du ressort 25, ainsi que de la douille 24. Dès que l'accouplement a-a est débrayé, la tige 11 est déplacée axia-25 lement vers l'avant (c'est-à-dire vers la droite en regardant la fig. 2), tandis que 1*écrou 14 tourne sur cette tige 11, cet écrou 14 étant positionné axialement par la douille bridée 26, qui attaque alors le roulement 15, de sorte que les deux accouplements a-a et b-b sont débrayés et que 1*écrou 14 peut tour-30 ner pendant le déplacement axial de la tige 11. Oe mouvement se poursuit jusqu'à ce que l'effort de freinage soit tel que la force transmise à la tige 11 par le pivot 10 suffise pour déplacer le piston 12 et cette tige 11 vers l'arrière, conjointement à 1'écrou 14, jusqu'à ce que l'accouplement b-b soit em-35 brayé. Le mouvement axial vers l'avant du piston 12 et de la tige 11, qui s'est déjà produit, dépasse toutefois le mouvement vers l'arrière et provoque une réduction du jeu dans la timonerie de freins. Si toutefois, pendant le serrage des freins, le jeu dans 40 la timonerie est trop petit, par exemple après le montage d'un 6909828 5 2005371 nouveau sabot de frein en remplacement d'un sabot usé, la force axiale transmise à la tige 11 par le pivot 10 dépasse la force due à la présence d'air comprimé derrière le piston 12 avant un contact quelaonque entre la douille 26 et le roulement à 5 billes avant 15» L'accouplement a-a est alors débrayé et la tige 11 est déplacée axialement vers l'arrière, tandis que l'é-crou 14 tourne sur cette tige,11, cet écrou 14 étant repoussé par le ressort 20 monté entre la douille 18 et le roulement arrière 16, de sorte que 1*accouplement b-b demeure débraya 10 pendant ce mouvement. Ce mouvement vers l'arrière va se poursuivre jusqu'à ce que la douille 26j agissant par l'intermédiaire du roulement à billes avant 15, repousse 1'écrou 14 vers l'arrière en antagonisme à l'action du ressort 20 jusqu'à ce que l'accouplement b-b soit embrayé, ce qui interrompt ainsi la ro-15 tation de l'écrou 14. Le mouvement vers l'arrière de la tige 11 va donc provoquer l'augmentation désirée du jeu dans la timonerie. On voit à la lecture de la description qui précède que le jeu dans la timonerie est réglé automatiquement pour le maintenir dans des limites prédéterminées, que le balancier 4 monté 20 en une pointe mobile est actionné par un ensemble cylindre-piston 1 et que la butée mobile constituée par la douille 26 est reliée à ce balancier 4 de telle sorte que cette butée mobile se déplace axialement en fonction de la course du piston de l'ensemble cylindre-piston. La tige filetée 11 est montée de façon à 25 former la tige d'un piston 12 déplaçable dans un cylindre 13 sous l'effet d'une pression fluide, afin d'appliquer line force axiale à la tige 11 en opposition à la force axiale exercée sur cette tige par le balancier 8 monté en un point fixe pendant le freinage. La butée mobile constituée par la douille 26 30 est reliée au balancier 4 monté en un point mobile par des organes de liaison comprenant un ressort précontraint 25 capable de s'effacer pour permettre éventuellement un autre déplacement du balancier 4 si, pendant le freinage, la butée mobile applique l'écrou 14 contre la surface d'accouplement fixe arrière 35 correspondante. L'écrou 14 est sollicité de façon continue par le ressort précontraint 20 vers la douille 26. Des modifications peuvent-être apportées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans /f0 s'écarter de l'invention. 6909828 6 2005371 REVENDICATIONS 1. Timonerie de freins pour véhicules ferroviaires, caractérisée en ce qu'elle comporte un balancier monté en un point mobile et tin balancier monté en un point fixe, relié au premier 5 balancier, ainsi qu'un régleur de freins à double action à effet axial automatique, comprenant une tige filetée déplaçable axialement et portant un écrou rotatif, les filetages de la tige et de l'écrou étant tels qu'ils ne soient pas autobloquants, cet écrou servant à limiter le déplacement axial de la tige dans l'un ou 10 l'autre sens en attaquant l'une de deux surfaces d'accouplement fixes entre lesquelles cet écrou est disposé, et une butée mobile pouvant assurer le positionnement axial de l'écrou de telle sorte que cet écrou puisse tourner pendant le déplacement gxial de la tige, la butée mobile étant reliée au balancier monté en 15 tin point mobile, le balancier monté en un point fixe étant relié à pivotement à la tige, tous ces organes étant disposés de telle sorte que le jeu dans la timonerie soit réglé automatiquement afin de le maintenir dans des limites prédéterminées, 2. Timonerie de freins suivant la revendication 1, carac-20 térisée en ce que le balancier monté en un point mobile est ac- tionné par un ensemble cylindre-piston, la butée mobile étant reliée au balancier monté en tua point mobile de telle sorte que cette butée mobile se déplace axialement sur une distance qui est fonction de la course de piston de l'ensemble cylindre-pi stcaa. 25 3, Timonerie de freins suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la tige filetée est montée de façon à former la tige d'un piston déplaçable dans un cylindre par une pression de fluide, pour appliquer une force axiale à la tige en opposition à la force axiale exercée sur cette tige par le balan-30 cier monté en tua point fixe pendant le freinage. 4„ Timonerie de freins suivant la revendication 3» caractérisée en ce que les surfaces d'accouplement immobiles sont portées par ce cylindre. 5. Timonerie de freins suivant l'une quelconque des reven-35 dications 1 à 4, caractérisée en ce que la butée mobile est reliée au balancier monté en un point mobile par des organes de liaison comprenant un ressort précontraint et capables de s'effacer pour permettre un autre déplacement du balancier monté en un point mobile si, pendant le freinage, la butée mobile a ap-40 pliqué l'écrou contre l'une des surfaces d4accouplement fixes. 6909828 7 2005371 6* Timonerie de freins suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5j caractérisée en ce que 1*écrou est sollicité élastiquement de façon continue vers la butée mobile.