Brevet FR2233213A1 — publié le 19750110

La présente invention concerne un frein de voie pour wagons de chemin de fer, du type comprenant deux poutres longitudinales de freinage formant m choi- res, disposées de partie d'autre d'un rail de roulement et parallèlement à celui-ci, qui sont portées par des paires de bras de levier articulées autour d'un axe commun sur lequel est appuyé le rail de roulement prévu mobile verticalement par rapport aux traverses le supportant, et des moyens de commande pour soulever simultanément les deux extrémités libres des bras de levier afin de les faire pivoter autour de leur axe d'articulation. Des freins de voie basés sur ce principe sont utilisés dans les gares de triage fonctionnant par gravité, pour régulariser la vitesse des wagons débranchés. Ces freins présentent en effet l'avantage d'exercer un effort de freinage qui est proportionnel au poids des wagons. En position de repos ou de desserrage, le rail de roulement repose normalement sur des coussinets solidaires des traverses et lorsque les extrémités libres des bras de levier sont soulevées par les moyens de commande, les deux poutres de freinage se resserrent à une cote prédéterminée inférieure à la largeur de bandage des roues des wagons. Le frein de voie se trouve alors en position dite de "serrage à vide". Ainsi, quand une roue de wagon pénètre dans le frein, elle provoque l'écartement des deux poutres de freinage et il s'ensuit un soulèvement du rail de roulement par rapport aux coussinets supports, puisque les extrémités libres des bras de levier sont maintenues fixes et en position haute par les moyens de commande.La roue du wagon est donc également soulevée et l'ensemble se comporte alors comme une balance, l'effort de freinage obtenu étant proportionnel au poids exercé par ladite roue. Pour certains freins de voie de ce type, l'axe d'articulation des bras de levier est solidaire du rail de roulement, de sorte que la profondeur d'ornière, c'est-àdire la hauteur disponible entre le rail de roulement et les poutres de freinage, est toujours~constante. Or, il est avantageux que la profondeur d'ornière d'un frein de voie soit la plus grande possible, si l'on veut augmenter l'effort retardateur appliqué sur les roues des wagons, bien que cette profondeur dornière soit limitée, lorsque le frein est hors service, par le gabarit des parties basses des engins de traction. I1 va de soi en effet que les engins de traction tels que les locomotives doivent pouvoir traverser librement et sans encombre les freins de voie placés en position de desserrage. La présente invention a pour but principal de résoudre ce problème et, pour ce faire, elle a pour objet un frein de voie du type susmentionné qui se caractérise essentiellement en ce que l'axe d'articulation des bras de levier est monté mobile verticalement sous le rail de roulement, dans les lumières d'un support fixe aux traverses, de manière à pouvoir venir prendre appui sur ledit rail en position haute, et en ce que chacun des bras de levier est pourvu d'une butée apte à venir en contact avec la butée du bras de levier associé, afin de solidariser les deux bras de levier après une course de pivotement prédéterminée de ces derniers. Ainsi, lorsque les moyens de commande sont actionnés, les deux bras de levier commencent par pivoter normalement autour de leur axe d'articulation, jusqu a ce que les deux butées viennent en contact en déterminant la cote de serrage à vide. Les deux bras de levier sont alors rendus solidaires et ne peuvent plus pivoter, de sorte que tout nouveau soulèvement de ceux-ci se traduit par un soulèvement correspondant dudit axe d'articulation par rapport au rail de roulement, donc par une augmentation de la profondeur d'ornière. On voit par conséquent qu'avec la disposition selon l'invention, on peut réaliser très facilement des freins de voie ayant une faible profondeur d'ornière au desserrage, pour laisser passer librement les engins de traction, et une profondeur d'ornière plus importante au serrage, afin de disposer d'un effort retardateur supérieur. On notera ici que l'augmentation de la profondeur d'ornière est essentiellement déterminée par l'amplitude de déplacement vertical possible de l'axe d'articulation dans son support. Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, les moyens de commande sont constitués par des vérins connectés respectivement de manière articulée entre les extrémités libres des bras de levier et un point fixe des traverses correspondantes. Dans une autre forme de réalisation, les moyens de commande sont constitués par des rampes inclinées sur lesquelles les extrémités libres des bras de levier prennent appui par l'intermédiaire de galets et qui sont montées mobiles sur les traverses parallèlement à la voie, le déplacement simultané de ces rampes étant assuré par au moins un vérin. Dans une autre forme encore de réalisation, les moyens de commande sont constitués par des tiges actionnées chacune par un verin et dont une extrémité est articulée sur l'un des bras de levier, tandis que l'autre extrémité prend appui par l'intermédiaire d'un galet sur un chemin de roulement ménagé sur la traverse correspondante. Dans une variante, les moyens de commande de chaque paire de bras de levier sont constitués par deux tiges actionnées par un vérin unique, l'une des extrémités de ces tiges étant articulée sur la traverse correspondante, tandis que les autres extrémités prennent respectivement appui sur les deux bras de levier par l'intermediaíre de galets. Plusieurs formes d'exécution de l'invention sont décrites ci-après à titre d'exemples, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un frein de voie conforme à l'invention, représenté en position de desserrage - la figure 2 est une vue partielle en coupe, suivant la ligne II-II de la figure T ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure I montrant le meme frein en position de serrage en charge ; et - les figures\4 à7 sont des vues schématiques illustrant plusieurs variantes de réalisation des moyens de commande de ce frein. Le frein de voie représenté sur les figures 1 et 2 est essentiellement constitué de deux poutres longitudinales I, disposées de part et d'autre d'un rail 2 de, la voie et parallèlement à celui-ci afin de former mâchoires. Ces poutres sont portées par un certain nombre de paires de bras de levier, régu lièrement espacées le long de la obole et dont une seule est visible sur les figures, respectivement en 3 et 4.On notera en outre que les poutres 1, qui peuvent d'ailleurs etre constituées par de simples rails, sont équipées ici de patins de freinage asovibles 5, ainsi que'de vis de réglage 6 permettant de compenser l'usure de ces patins. Les bras de levier 3 et 4 sont articulés autour-d'un axe commun 7 qui, c9nforeelment à l'invention, est monté mobile verticalement sous le rail de roulement 2,dans les lumieres 8 d'un support 9. Ce support est solidaire d'un bâti 10 fixé aux traverses 11 de la voie, tandis que le rail de roulement 2 est fixé par des griffes 12 sur un châssis mobile 13 prenant normalement appui sur le bati 10.Ainsi qu'on peut le voir plus clairement sur la figure 2, l'axe d'articulation 7 des leviers 3 et 4 est pourvu d'un galet central 14 qui est susceptiblehdevenir prendre appui sur la partie inférieure du châssis mobile 13 supportant le rail 2, lorsque ledit axe d'articulation se trouve en position haute dans Les lumières 8 du support 9. Des moyens de commande sont en outre prévus pour soulever simultanément les extrémités libres des deux bras de levier 3 et 4, afin de les faire pivoter autour de leur ath d'articulation 7. Dans ltexemple particulier décrit ici, ces moyens de cossende sont constitués par deux vérins hydrauliques 15, dont les extrémités sont respectivement connectées de manière articulée aux leviers en 16 et à deux points fixes du bâti 10 en 17. Conformément à l'invention, chacun des leviers 3 et4 est également solidaire d'une butée fixe, respectivement 18 et 19. Ces butées sont disposées en regard l'une de l'autre sur des supports appropriés, de manière à venir en contact apres une course de pivotement prédéterminée des leviers autour de leur axe. Le frein de voie selon l'invention peut etre complété, si les vérins de commande ne sont pas à double effet, par des ressorts de rappel tels que 20, montés sur des tiges articulées 21 et qui ont pour but de ramener les leviers 3 et 4 dans leur position basse après l'actionnement des vérins 15. Ce frein de voie est également équipé, de façon connue en soi, de galets anticheminants 22 montés sur des supports fixes 23. On remarquera que l'embase-de ces supports 23 constitue un plan incliné 24 apte à recevoir le levier dans sa position basse, comme représenté sur la figure 1. Le frein de voie qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante Au départ, le frein se trouve dans la position représentée sur la figure 1 qui correspond à la position dite de desserrage ou de repos. il n'y a aucune pression dans les vérins 15 et les bras de leviers 3-4 prennent normalement appui sur les embases 24 sous l'action des ressorts de rappel 20. Lorsque les verins 15 sont mis sous pression, les bras de levier 3 et 4 commencent par pivoter normalement autour de leur axe d'articulation commun 7, jusqu'à ce que les butées 18-19 dont ils sont solidaires viennent en contact. A partir de cet instant, les leviers ne peuvent plus pivoter l'un par rapport à l'autre, et l'écartement des butées 18-19 sera donc déterminé de manière que la position occupée à ce moment-là par les leviers corresponde à la cote de serrage à vide désirée. Cette cote de serrage à vide, représentée par la distance séparant les patins de freinage 5, doit naturellement etre inférieure à la largeur de bandage des roues des wagons. Les leviers 3-4 étant maintenant rendus solidaires par l'intermédiaire des butées 18-19 > le soulèvement des extrémités libres de ces leviers par les vérins 15 provoque un soulèvement correspondant de l'axe d'articulation 7, qui coulisse alors dans les lumières 8 du support 9, jusqu a ce que son galet 14 viennent prendre appui sous la partie inférieure du châssis mobile 13 supportant le rail de roulement 2. Ce déplacement dé l'axe d'articnlation 7 par rapport au rail 2 se traduit évidemment par une augmentation correspondante de la profondeur d'ornière du frein, c'est-à-dire de la hauteur disponible entre ledit rail- et les patins de freinage 5. Le frein de voie se trouve alors dans la position dite de serrage à vide. Si maintenant une roue de wagon pénètre dans le frein place dans cette position, comme représente en 25 sur la figure~3, elle provoque l'écartement des patins de freinage 5 et donc celui des leviers 3-4. Ce faisant, et comme les points d'articulation 16 de leurs extrémités libres sont fixes en hauteur, l'axe 7 soulève, par l'intermédiaire de son galet 14, la partie inférieure du châssis mobile 13,' provoquant ainsi le soulèvement du rail de roulement 2 et de la roue 25. A partir de cet instant, le frein fonctionne de manière tout à fa i- classique. L'ensemble se comporte comme une balance et l'effort de freinage obtenu est donc proportionnel au poids exercé par la roue de wagon 25. Le frein de voie selon l'invention permet donc finalement d'avoir à la fois une faible profondeur d'ornière au desserrage, par exemple de 50 mm, pour échapper aux gabarits Wes parties basses des engins de traction, et une profon deur d'ornière plus importante au serrage, par exemple de 90 mm, pour disposer d'un effort retardateur plus éleve entre les patins de freinage 5 et les roues 25 des wagons. Dans la variante de réalisation illustrée par les figures 4 e, , les moyens de commande des bras de levier 3 et 4 ne sont plus constitués par de simples vérins, mais par des rampes inclinées 26 sur lesquelles les extrémités libres des leviers prennent appui par l'intermédiaire de galets 27. Ces rampes 26 sont montées mobiles sur des châssis 28 solidaires des traverses 11, paral lèlement à la voie, et Lueur déplacement simultané est assuré par un ou plusieurs vérins non représentés, au moyen d'une tringlerie 29. Dans l'autre variante de réalisation qui est illustrée par la figure 6, les moyens de commande sont constitués par des tiges 30, dont une extrémité est articulée en 31 sur le bras de levier 3 ou 4 et dont l'autre extrémité prend appui par un galet 32 sur un chemin de roulement ménagé dans une platine 33 solidaire de la traverse 11. Chacune de ces tiges est manoeuvrée au moyen d'un vérin indépendant 34, prenant appui de manière articulée sur la traverse en 35. Enfin, dans la variante de réalisation, qui est représentée sur la figure 7, les moyens de commande sont constitués par des tiges 36, ayant sensiblement la forme d'équerres, dont uneextrémité est articulée en 37 sur la traverse Il et dont l'autre extrémité prend appui sur le levier 3 ou 4 par l'intermédiaire d'un galet 38. Les deux tiges 36 de chaque paire de bras de levier sont manoeuvrées au moyen d'un vérin unique 39 fixe en bout de la traverse 11, par I'intermédiaire d'une tringlerie 40. REVENDICATIONS 1.- Frein de voie pour wagons de chemin de fer, du type comprenant deux poutres longitudinales de freinage formant mâchoires, disposées de part et d'autre d'un rail de roulement et parallelement à celui-ci, qui sont portées par des paires de bras de levier articulées chacune autour d'un axe commun sur lequel est appuyé le rail de roulement prévu mobile verticalement par rapport aux traverses le supportant, et des moyens de commande pour soulever simultanément les deux extrémités libres des bras de levier afin de les faire pivoter autour de leur axe d'articulation, ledit frein de voie étant caractérisé en ce que l'axe d'articulation des bras de levier est monté mobile verticalement sous le rail de roulement, dans les lumières d'un support fixé aux traverses, de manière à pouvoir venir prendre appui sur ledit rail en position haute, et en ce que chacun des bras de levier est pourvu d'une butée apte à venir en contact avec la butée du bras de levier associé, afin de solidariser les deux bras du levier après une course de pivotement prédéterminée de ces derniers. 2.- Frein de voie selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de commande sont constitués par des vérins connectés respectivement de manière articulseentre les extrémités libres des bras de levier et un point fixe des traverses correspondantes. 3.- Frein de voie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande sont constitués par des rampes inclinées sur lesquelles les extrémités libres des bras de levier prennent appui par l'intermédiaire de galets et qui sont montées mobiles sur les traverses parallèlement à la voie, le déplacement simultané de ces rampes étant assuré par au moins un vérin. 4.- Frein de voie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande sont constitués par des tiges actionnées chacune par un vérin et dont une extrémité est articulée sur l'un des bras de levier, tandis que l'autre extrémité prend appui par l'intermédiaire d'un galet sur un chemin de roulement ménagé sur la traverse correspondante. 5.- Frein de voie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande de chaque paire bras de levier sont constitués par deux tiges actionnées par un vérin unique, l'une des extrémités de ces tiges étant articulée sur la traverse correspondante, tandis que les autres extrémités prennent respectivement appui sur les deux bras de levier par l'intermédiaire de galets.