Brevet FR2404149A1 — publié le 19790420

la présente invention concerne une rainure de blocage sur un disque de frein, notamment pour des véhicules sur rails, laquelle est disposée sur l'vanneau de freinage et/ou le moyeu et possède des surfaces de blocage radiales, parallèles et en regard, entre lesquelles est serrée, en vue de la liaison entre l'anneau de freinage et le moyeu, une barrette de guidage fixée à une pièce ou une barrette de blocage séparée. A partir du brevet de la République Fédérale d'Allemagne nO 1 222 962, on connatt de façon fondamentale la construction dans laquelle on a disposé sur l'anneau de freinage ou sur le moyeu une barrette de guidage qui est serrée dans une rainure de blocage sur l'autre pièce et qui relie ensemble les deux pièces. La liaison permet un transfert sans glissement des forees de freinage, mais d'autre part elle laisse facilement se dilater l'anneau de freinage dans le sens radial en fonction de l'échauffement provenant du freinage. D'après la demande de brevet à la disposition du public de la République Fédérale d'Allemagne n" 24 26 952, on connait un perfectionnement de l'idée de base ci-dessus, dans lequel les deux pièces, à savoir le moyeu et l'anneau de freinage, possèdent chacun une rainure de blocage complémentaire dans laquelle est emmanchée une barrette de blocage séparée pour la liaison des deux pièces. Toutes les rainures sont fondamentalement les mêmes et elles se composent de deux surfaces de blocage radiales placées en regard, le fond de la rainure étant la plupart du temps dans le sens tangentiel, sous la forme indiquée dans les deux publications ci-dessus. Ces liaisons par blocage sont sollicitées encore davantage quand les véhicules sur rails circulent sur de mauvaises voies ferrées et/ou à des vitesses plus élevées. La force de blocage d'une part et la résistance des doigts de la liaison par blocage d'autre part doivent être suffisamment grandes par rapport aux forces de contrainte pour qu'il ne se produise ni soulèvement de la barrette de guidage ou de blocage à l'arrière, vu dans le sens de rotation, ni une courbure plastique de la dent de la rainure se trouvant en contact avec la barrette.Dans le cas des charges provenant des contraintes ci-dessus, dans le cas par exemple d'un mauvais état des voies ferrées, il s'agit de forces équivalentes qui résultent par exemple d'accélérationsverticalesagissant sur les liaisons par blocage Si la résistance des liaisons est plus faible que ces forces, on arrive à une perte de la force de blocage et les anneaux de freinage se libèrent du moyeu dans le sens de rotation. Même si toute sécurité n'est pas complètement perdue pour le véhicule à freiner, parce que le disque de frein est encore capable de fonctionner, cet état doit être évité afin de ne pas provoquer des avaries inadmissibles au cours d'une nouvelle utilisation de ces freins. Le but de l'invention est donc d'éliminer les inconvénients des rainures de blocage connues et d'en réaliser une qui puisse supporter des charges plus élevées qui proviennent par exemple de la circulation sur de mauvaises voies ferrées. Le moyen d'atteindre ce but selon l'invention consiste en ce que le fond de la rainure est constitué par la surface d'un demi-cylindre dont l'axe est parallèle à l'axe de rotation du disque de frein et dont le diamètre est égal à la distance entre les surfaces de blocage, et en ce que la totalité de la surface cylindrique subit un durcissement de surface uniforme et ensuite un revenu à environ 2000C pour avoir ensuite une dureté d'au moins 52 HRC, la profondeur de la couche durcie étant d'au moins 1 mn, mais inférieure à 5 mm. De préférence, la couche durcie a une profondeur uniforme dans la surface cylindrique. L'axe du demi-cylindre se trouve systématiquement en-dehors des barrettes de guidage ou de blocage, dans l'espace vide de la rainure. L'avantage de la rainure de blocage réalisée selon l'invention tient surtout à ce quelle peut supporter des contraintes plus élevées, parce que la surface cylindrique durcie présente des contraintes propres de pression auxquelles s'opposent les contraintes de fonctionnement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se reportant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente en perspective une rainure de blocage sur un moyeu ; et - la figure 2 représente une rainure de blocage avec barrette de guidage. D'après les dessins, une rainure de blocage ll se compose de deux surfaces de blocage 12 se faisant face et orientées parallèlement dans le sens radial, ces surfaces étant associées aux dents 13. Le fond de la rainure 11 est constitué par la surface 14 d'un demi-cylindre. Le diamètre D du cylindre correspond à la distance entre les surfaces 12, et l'axe 15 du cylindre est parallèle à l'axe de rotation 16 du disque de frein. Dans cet exemple, la rainure 11 est placée dans un moyeu 17, tandis que l'anneau de freinage 18 possède une barrette de guidage solidaire 19 qui est bloquée entre les surfaces 12 de la rainure 11, l'espace vide 21 de la rainure restant libre. L'axe 15 du demi-cylindre se trouve en-dehors de la barrette 19 dans l'espace libre 21 de la rainure 11. Les surfaces 12 ainsi que la surface 14 du demi-cylindre sont durcies au chalumeau, ce qui provoque une couche d'environ 2 mm de profondeur d'une dureté globale de 52HRC, après que la couche 20 a été soumise à un revenu à environ 200"C. Sur les surfaces 12, cette couche 20 empêche une usure rapide des surfaces de la rainure glissant l'une sur l'autre et des barrettes de guidage ou de blocage qu'elles contiennent. Au niveau de la surface du demi-cylindre, il se produit au cours de l'emmanchement de la barrette 19 dans la rainure 11 des tensions a allure uniforme d'où il résulte une grande force de blocage sur les surfaces 12. Le volume de matériau durci qui provient de la surface 14 et de la profondeur de la couche 20, et présente des tensions propres de pression, sert à supporter les contraintes de fonctionnement du frein, la liaison par blocage présentant vis-B-vis de ces contraintes une résistance plus élevée que dans le montage connu, signalé au début, selon le brevet n" 1 222 962. Le prolongement de la couche durcie au niveau des surfaces de contact i2 de la rainure 11 avec les barrettes 19 sert à diminuer l'usure quand il se produit des mouvements relatas à cet endroit, par suite de l'échauffemént du frein A ce sujet, les tensions propres de la couche durcie 20 n'ont aucune importance. On se trouve dans des conditions-analogues quand on dispose non seulement dans le moyeu, mais également. dans l'anneau de freinage des rainures de blocage qui se correspondent et quand une barrette de blocage séparée est emmanchée en vue de la liaison des deux parties. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifsou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de 1' invention. REVENDICKTIoWS 1. Rainure de blocage sur disque de frein, notamment pour des véhicules sur rails, laquelle est disposée sur l'anneau de freinage et/ou le moyeu et possède des surfaces de blocage radiales, parallèles et en regard, entre lesquelles est serrée, en vue de la liaison entre l'anneau de freinage et le moyeu, une barrette de guidage fixée à une pièce ou une barrette de blocage séparée, caractérisée en ce que le fond de la rainure est constitué par la surface d'un demi-cylindre dont l'axe est parallèle à l'axe de rotation du disque de frein et dont le diamètre est égal à la distance entre les surfaces de blocage, et en ce que la totalité de la surface cylindrique subit un durcissement de surface uniforme et ensuite un revenu à environ 2000C pour avoir ensuite une dureté d'au moins 52 HRC, la profondeur de la couche durcie étant d'au moins 1 mmX mais inférieure à 5 mm. 2. Rainure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche durcie est de profondeur uniforme dans la surface cylindrique. 3. Rainure selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'axe de la surface du demi-cylindre se trouve endehors de la barrette de guidage ou de blocage, dans l'espace vide de la rainure de blocage.