Brevet FR2365726A1 — publié le 19780421

La présente invention est relative à un dispositif de maintien d'une garniture de friction sur un support dans un frein à disque, notamment dans un frein pour véhicule ferroviaire. En effet, les freins à disque pour véhicules ferroviaires présentent la particularité que, généralement, leurs garnitures de friction ne sont pas montées directement sur organe exerçant lteffort de freinage mais sur un support intermédiaire. Dans un tel type de frein à disque, les garnitures de friction portent, sur leur face arrière, une partie de fixation ou nervure ayant une section en queue d'aronde qui coulisse, au montage et au démontage, dans un rainure à profil également en queue d'aronde, pratiquée dans le support intermédiaire. Cette rainure en queue d'aronde est fermée, à une extrémité, par une butée fixe solidaire du support. Par contre, afin de permettre un montage et un démontage facile des garnitures de friction et leur remplacement lorsqu'elles sont usées, il est nécessaire que la seconde extrémité de la rainure du support soit fermée par une butée amovible.De plus, cette butée doit être assez solidement fixée au support des garnitures de friction car non seulement elle assure le maintien des garnitures de friction sur le support, mais aussi, elle sert à transmettre la réaction tangentielle de frottement au support lors du freinage. Il est connu de réaliser cette butée amovible à laide d'une clavette amovible/ coulissant, dans une rainure du support de garniture, transversalement à la rainure en queue d'aronde, différents dispositifs, tels que goupilles, étant connus pour maintenir cette clavette dans la rainure transversale. Toutefois, une telle butée amovible présente l'inconvénient qu'il est nécessaire de réaliser par fraisage une rainure transversale à la rainure en queue d'aronde. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et a pour objet un dispositif de maintien d'une garniture de friction sur un support dans un frein à disque se composant d'une rainure portée par le support, d'une nervure de la garniture de friction au profil conjugué de celui de la rainure et d'une butée fixe fermant une extrémité de la rainure caractérisé en ce qu'il comporte, à l t autre extrémité de la rainure, une butée amovible ayant au moins une partie à profil conjugué de celui de la rainure, dans laquelle elle pénètre, et un dispositif d'arret solidarisant la butée amovible au support. Ainsi, la butée amovible coulissant elle-même dans la rainure du support, il n'est pas nécessaire de réaliser un fraisage transversal comme dans les dispositifs connus. Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que le dispositif d'arrêt comporte une tige traversant au moins deux orifices, l'un étant situé dans le support, l'autre dans la butée amovible, et un dispositif de verrouillage de cette tige au support et à la butée amovible. Ainsi, le dispositif de l'invention présente l'avantage d'être simple, donc d'un prix de revient assez faible. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples - la Fig. 1 est une vue schématique d'un frein à disque pour véhicule ferroviaire ; - la Fig. 2 est une vue schématique en élévation d'un dispo-sitif selon l'invention ; - la Fig. 3 est une vue schématique en coupe 3-3 de la Fig.2 d'un dispositif selon l'invention ; - la Fig. 4 est une vue schématique en élévation d'une variante du dispositif selon l'invention ; - la Fig. 5 est une vue schématique en coupe 5-5 de la Fig. 4 d'une variante du dispositif selon l'invention - les Fig. 6 et 7 sont des vues schématiques en coupe, identiques awcFig. 3 et 5, d'autres variantes du dispositif selon l'invention. Suivant ltexemple représenté à la Fig. 1, l'invention est appliquée à un frein à disque notamment destiné à assurer le freinage de véhicules ferroviaires, comportant un disque 1 solidaire de la roue à freiner et situé entre deux patins de friction 2. Ces patins de friction sont formés chacun d'une garniture de friction 3 montée sur un support 4 et sont articulés à une extrémité 5 de deux bras 6 mobiles en rotation sur un axe 7, l'autre extrémité 8 des bras 5 étant soumise à l'action d'un vérin de freinage 9. Ainsi, lors du freinage, sous l'action du vérin 9, les extrémités 8 des bras étant rapprochées, les patins de friction viennent en contact des faces du disque 1 et assurent le freinage de ce disque. La réaction de l'effort de freinage, exercée sur les patins de friction, est transmise au véhicule à freiner par l'intermédiaire d'un dispositif non représenté. Le dispositif de l'invention s'applique à la réalisation d'un patin de friction 2 et plus particulièrement au maintien de la garniture de friction 3 sur le support 4. C'est ainsi que le support 4 comporte une rainure 10 à profil en queue d'aronde dans laquelle vient coulisser une nervure 11, à profil conjugué, de la garniture de friction 3, une extrémité de la rainure 10 étant fermée par une butée fixe 12 telle que représentée à la Fig. 3. Le dispositif de maintien, selon l'invention, suivant ltexemple représenté aux Fig. 2 et 3, est formé - d'une pièce métallique plane 13 formant butée amovible, ayant un profil également en queue d'aronde de dimension telle quelle puisse coulisser dans la rainure 10. Cette butée amovible 13 est pourvue d'un orifice 14 qui la traverse de part en part. - d'un dispositif d'arret formé d'une tige 15 traversant, par l'orifice 16, le fond d'une cavité 17 formée dans le support 4. Dans la cavité 17, coulisse la tige 15, prolongée d'une embase 15a > de diamètre tel qu'elle puisse pénétrer dans l'orifice 14 de la butée amovible. La tige 15 et son embase 15a coulissent à l'encontre d'un ressort 18 s'appuyant d'une part sur le fond de la cavité 17 et d'autre part sur ltembase 15a. Un organe de manoeuvre, tel qu'un anneau 19, de dimension plus grande que le diamètre de l'orifice 16, est situé à l'extrémité de la tige 15 à l'opposé de l'embase 15a. Le montage de la garniture de friction 3 est effectué par coulissement de sa nervure 11 dans la rainure 10 du support 4. Pour permettre ce coulissement, il est nécessaire de faire pénétrer l'embase 15a de la tige 15 dans la cavité 17 à l'aide de l'anneau de manoeuvre 19, comprimant ainsi le ressort 18. Lorsque la garniture de friction vient en butée contre la butée fixe 12, on fait coulisser la butée amovible 13 dans la rainure 10 jusqu'à ce que l'orifice 14 de celle-ci vienne en face de la cavité 17 de sorte que l'embase 15a, en relâchant l'effort exercé par anneau 19 et sous lteffet du ressort 18, pénètre dans l'orifice 14 de la butée. Ainsi, cette embase 15a étant à la fois située dans orifice 14 et dans la cavité 17 assure la solidarisation du support 4 et de la butée amovible 13. Cette butée amovible forme ainsi bouchon de la rainure 10 assurant ainsi le maintien de la garniture de friction sur son support. Le démontage de la garniture de friction est réalisé, tout aussi simplement, en effectuant les opérations en sens inverse, c'est-à-dire retrait de embase 15a dans la cavité 17 à l'encontre du ressort 18, retrait de la butée 13 hors de la rainure 10 et coulissement de la garniture de friction sur son support. Grâce à l'invention, les opérations de montage et de démontage de la garniture de friction sur son support sont simples et rapides à effectuer. De plus, le dispositif de l'invention est simple donc de réalisation peu coûteuse puisque ne mettant en jeu que des organes simples. De plus, le dispositif selon l'invention, qui ne comporte aucun organe vissé, est particulièrement apte à supporter les vibrations auxquelles les freins à disque de véhicules ferroviaires sont soumis. D'autre part, aucun outillage ntest nécessaire à la manutention de la butée amovible et de son dispositif de verrouillage comme dans les dispositifs connus. Dans une variante de l'invention représentée aux Fig. 4 et 5, le dispositif de maintien comporte - une pièce métallique 20 en forme de U formant butée amovible à deux branches 20a-20b dont l'une 20a a un profil en queue d'aronde de dimensions telles quelle puisse coulisser dans la rainure 10 du support 4. Les deux branches 20a et 20b de la butée amovible sont percées d'orifices respectivement 21 et 22 de même axe X-X. - un dispositif d'arrêt formé d'une tige 23 traversant par les orifices 21 et 22 la butée amovible 20 et par un orifice 24 de même axe X-X le support 4. La tige 23 est munie à une extrémité d'une tête 25 de diamètre supérieur aux orifices 2122-24 et est percée d'un trou 26, destiné à recevoir une goupille 27 élastiquesensiblement en forme de U, à une distance de la tête 25, à peine supérieure à l'épaisseur de la branche 20b de la butée amovible 20. Le montage de la garniture de friction 3 est effectué par coulissement de sa nervure 11 dans la rainure 10 du support 4. La branche 20a de la butée 20 est introduite dans la rainure 10 de manière que la butée 20 chevauche le support 4 et jusqu'à ce que les orifices 21-22 de la butée et l'orifice 24 du support soient alignés.1 La tige 23 est alors introduite dans les orifices 21-22-24 jusqu'à ce que la tête 25 de la tige vienne en contact de la branche 20b de la butée. Ainsi le trou 26 étant découvert et situé entre la branche 20b de la butée et le support la goupille 27 y est enfilée, empêchant ainsi tout retrait intempestif de la tige 23 hors des orifices 21-22-24 et assurant ainsi un verrouillage de cette tige 23 par rapport au support et à la butée amovible 20. Le démontage est réalisé simplement en effectuant les opérations en sens inverse : retrait de la goupille 27 du trou 26, retrait de la tige 23 des orifices 21-22-24, coulissement de la butée amovible 20 et de la garniture de friction dans la rainure 10 du support. Le dispositif de l'invention, suivant la variante décrite cidessus et représentée aux Fig. 4 et 5, présente les mêmes avantages de simplicité que les dispositif décrit ci-dessus et représenté aux Fig. 2 et 3; En effet, il ne comporte que des pièces simples (pièce en forme de U, tige avec tête, goupille à ressort) donc d'un prix de revient peu coûteux. Suivant une autre variante représentée à la Fig. 6, la tige 23 possède, à la place d'une tête 25 comme dans la variante précédente représentée aux Fig. 4 et 5, un trou 28 destiné à recevoir un anneau 29 du même type que anneau 19 du premier exemple de réalisation décrit ci-dessus. Cet anneau, faisant office d'arrêt de la tige contre la branche 20b de la butée 20, facilite également la préhension et le retrait de la tige 23, lors du démontage du dispositif de l'invention. Une autre variante de ltinvention, représentée à la Fig. 7, montre un dispositif du même type que celui décrit ci-dessus et représenté aux Fig. 4 et 5 dans lequel une bague fendue élastique 30 est située dans une gorge 31 de la tige 23, la largeur a de l'espace E situé entre la bague élastique 30 et la branche 20b de la butée 20 étant supérieure à la longueur b de la tige 23 engagée dans le support 4 et ltorifice 21 de la branche 20a de la butée 20. Cette bague fendue 30 a pour but, au démontage de la garniture, lorsque la goupille à ressort 27 est retirée, d'empêcher la tige 23 de sortir de l'orifice 22. Ainsi, lors des opérations de montage ou de démontage, la tige 23 est toujours solidaire de la butée amovible 20 tout en permettant d'effectuer le montage et le démontage de cette butée amovible 20. Tous les dispositifs selon 11invention sont peu coûteux, de manipulation facile, de faible encombrement permettant ainsi une utilisation aisée en des endroits restreints et d'accessibi lité peu comm6e; - REVENDICATIONS 1.- Dispositif de maintien d'une ghrniture de friction sur un support dans un frein à disque se composant d'une rainure portée par le support, d'une nervure de la garniture de friction au profil conjugué de celui de la rainure et d'une butée fixe fermant une extrémité de la rainure, caractérisé en ce qutil comporte, à l'autre extrémité de la rainure (10) une butée amovible (13-20) ayant au moins une partie à profil conjugué de celui de la rainure (10), dans laquelle elle pénètre, et un dispositif d'arrêt solidarisant la butée amovible au support (4). 2.- Dispositif de maintien suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'arret comporte une tige (1515a-23) traversant au moins deux orifices, l'un (16-24) étant situé dans le support, l'autre (14-21) dans la butée amovible (1320) et un dispositif de verrouillage de cette tige (15-15a-23) au support (4) et à la butée amovible (13-20). 3.- Dispositif de maintien suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif dtar- rêt est formé d'une tige (15la) située dans une cavité (17) du support (4) et coulissante dans cette cavité, par un orifice (16) du support (4) et par un orifice (14) de la butée amovible (13) à ltencontre d'un ressort (18). 4.- Dispositif de maintien suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la butée amovible est une pièce (20) en forme de U à deux branches dont une branche (20a) pénètre dans la rainure (10) du support (4). 5.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif d'arrêt comporte une tige (23) traversant un orifice (24) du support (4) et un orifice (21-22) de chaque branche (20a-20b) de la butée amovible (20), un dispositif de verrouillage empêchant un coulissement de la tige dans le support et la butée. 6.- Dispositif de maintien suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage est constitué par la tige (23) à tête (25) et par une goupille (27) traversant cette tige, tette et goupille étant situées de part et d'autre d'une branche (20a) de la butée amovible (20). 7.- Dispositif de maintien suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage est constitué par deux goupilles (27-29) traversant la tige (23) et situées de part et d'autre d'une branche (20a) de la butée (20). 8.- Dispositif de maintien suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce quTil comporte un dispositif limiteur de coulissement solidarisant la butée amovible au dispositif d'arrêt. 9.- Dispositif de maintien suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif limiteur de coulissement est une bague (30) située dans une gorge de la tige (23).