Brevet FR2438767A1 — publié le 19800509

La présente invention concerne les freins à disques pour véhicules sur rail tels que le matériel roulant et les tramways, type dans lesquels les patins de friction prévus pour être appliqués sur les faces opposées d'ua disque rotatif sont montés dans un étrier qui chevauche une partie de la périphérie du disque, un des patins étant appliqué directement sur une face du disque par un vérin associé à un bras de l'étrier, l'autre patin étant appliqué sur la face opposée du disque par la réaction du vérin qui provoque le déplacement de l'étrier suivant une direction sensiblement axiale par rapport au disque. Quand des freins à disques du type ci-dessus sont montés sur des véhicules sur rail, le disque et l'étrier sont montés sur différentes parties qui peuvent exécuter un mouvement relatif dans les directions verticale et horizontale et un mouvement relatif angulaire. I1 est relativement facile d'absorber le déplacement vertical et horizontal du disque par rapport à l'étrier, mais il est plus difficile de compenser le mouvement angulaire du disque par rapport à étrier, mouvement qui résulte de l'élévation d'une roue d'un bopar par rapport aux autres. Dans le brevet anglais 1.459.593, un étrier rigide réalisé par coulée ou à la forge est guidé dans son mouvement par rapport au disque par des coussinets élastiques qui sont adaptés à s'infléchir pour compenser le mouvement angulaire du disque par rapport à l'étrier. Conformément à la présente invention, dans un frein à disque du type ci-dessus, l'étrier comprend deux bras rigides qui sont disposés sur les cotés opposés du disque, et les bras sont interconnectés par une entretoise qui chevauche la périphérie du disque et est construite et disposée pour permettre aux bras de se déplacer l'un par rapport à l'autre pour compenser le mouvement angulaire du disque par rapport à l'étrier. 1' entretoise peut comporter plusieurs plaques de métal relativement minces par rapport à leur largeur, et qui sont connectées à leurs extrémités opposées au bras de façon que les plaques puissent fléchir pour permettre aux bras de se déplacer l'un par rapport à l'autre dans des plans parallèles au plan du disque. De préférence, il est prévu deux empilages de plaques de métal pour former des barrettes parallèles, les empilages étant écartés l'un de l'autre suivant la périphérie du disque. En variante, l'entretoise peut comprendre au moins une plaque de métal rigide qui est connectée à ses extrémités aux bras de l'étrier au moyen de joints sphériques qui permettent aux bras de se déplacer l'un par rapport à l'autre. Avantageusement1 il est prévu deux barrettes parallèles écartées sur la circonférence, chaque barrette comprenant une seule plaque de métal rigide, ou deux plaques de métal dont les extrémités de chaque cSté du disque sont connectées à un joint sphérique commun. La description qui va suivre, en regard des figures annexées, donnée à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée. La figure 1 est une vue en élévation de face d'un frein à disques pour véhicules sur rail; La figure 2 est une vue en plan; La figure 3 est une vue en élévation de côté du mtme frein; Sa figure 4 représente la structure du frein des figures 1 à 3, le disque étant vertical; La figure 5 est une vue analogue à la figure 4 mais avec le disque incliné par rapport à la verticale; La figure 6 est une vue en élévation de face d'un second frein à disque; La figure 7 représente une connexion entre un bras et l'entretoise d'un étriers La figure 8 est une vue analogue à la figure 7 mais représentant une variante; La figure 9 représente une autre variante de connexion et une entretoise différente; La figure 10 est une vue analogue à la figure 8 mais représentant une variante;; La figure 11 représente schématiquement les caractéristiques de l'étrier des figures 9 et 10 quand le disque est vertical; La figure 12 est une vue analogue à la figure Il mais avec le disque incliné par rapport à la verticale; et La figure 13 est une vue latérale du frein des figures 11 et 12. Le frein à disque représenté sur les figures 1 à 3 comporte un étrier 1 qui chevauche la périphérie dsun disque rotatif 2. L'étrier comprend des bras opposés 3 et 4 qui sont disposés sur les faces opposées du disque 2 et sont interconnectés par une entretoise 5 qui s'étend audessus de la périphérie du disque. Le bras 3 comporte une plaque rigide suspendue à partir d'un élément relativement fixe par une biellette 6 et le bras 4 comporte des moyens d'actionnement et est supporté à partir de l'élément fixe par une biellette 7. L'entretoise 5 comporte deux barrettes 8 parallèles écartées suivant la circonférence et chaque barrette est constituée de trois plaques parallèles séparées, formées de bandes 9 en métal qui ont un profil en forme générale de U. Les bandes 9 sont relativement minces par rapport à leur hauteur. Chaque bande 9 comporte deux bras parallèles écartés 10 et 11. Les bras 10 des bandes 9 de la barrette 8 sont articulés par une cheville 12 entre deux plaques 13 écartées qui font saillie du bras 3 dans une direction s1 écartant du plan du disque 2, perpendiculairement à celui-ci. De même, les bras il sont articulés par une cheville 14 entre deux pattes écartées 15 qui font saillie dans une direction s'éloignant du disque 2 perpendiculairement à celui-ci. Les bandes 9 de chaque barrette 8 sont écartées l'une de l'autre au moyen de rondelles d'écartement 16 enfilées sur les chevilles 14, l'épaisseur des rondelles étant choisie pour que les barrettes 10 et 11 soient couplées rigidement aux bras 3 et 4 de façon à éviter tout mouvement relatif sensible. Un premier patin de friction 17 monté sur une plaque de base 18 est interposé entre le bras 4 et le disque, et la plaque de base 18 est supportée à partir de l'élé- ment fixe au moyen d'une biellette 19. Un second patin de friction 20 est monté sur le bras 3 qui constitue une plaque de base pour ce patin. Quand le frein est mis en action, le vérin incor poré dans le bras 4 agit directement sur la plaque de base 18 pour appliquer le patin de friction 17 contre le disque 2 et la réaction du bras 4 est transmise par l'étrier 1 et plus particulièrement par l'entretoise 5, au patin 20 qui est simultanément appliqué contre la face opposée du disque 2. Pendant cette opération, l'étrier 1 se déplace par rapport au disque suivant une direction sensiblement axiale. Les positions relatives des constituants du frein, quand le disque est disposé dans un plan vertical, sont représentées sur la figure 4 et l'on remarquera que les barrettes 8 sont perpendiculaires aux bras 3 et 4. Si le disque 2 s'écarte du plan vertical, comme représenté de façon exagérée sur la figure 5, les barrettes 8 fléchissent pour compenser ce mouvement angulaire relatif du disque 2. L'énergie emmagasinée dans les bandes 9 ramène les bras 3 et 4 à leurs positions initiales quand le disque 2 retourne à la verticale. Dans le frein représenté sur la figure 6, le vérin 21 porté par le bras 4 est représenté en traits mixtes. Chaque barrette 8 comporte six bandes 9 flexibles. La biellette du bras 4 est supprimée et le bras 4 est monté pour pouvoir se déplacer avec un guidage glissant, axialement par rapport à la plaque de base 18, sur des chevilles parallèles 22 qui font saillie de la plaque de base 18 et sont perpendiculaires à celle-ci. La structure et le fonctionnement du frein de la figure 6 sont par ailleurs les nnes que celui des figures 1 à 5 et les mimes élcments sont-désignés par les mêmes références. La figure 7 représente une variante de connexion entre les bandes 9 et un des bras 3, 4. Comme représenté, une cheville 23 a des extrémités filetées qui font saillie à l'extérieur des extrémités opposées d'un manchon 24. Les extrémités filetées passent par des ouvertures dans les bandes 9 et reçoivent des boulons 25 pour serrer les bandes 9 et les rondelles 16 ensemble, les rondelles placées vers l'intérieur étant serrées contre les extrémités opposées du manchon 24. Le manchon 24 est logé dans une ouverture d'une patte 25a du bras 3, 4. Des joints toriques 26 sont disposés entre les bandes adjacentes et entourent les rondelles intermédiaires 16. Dans la forme de réalisation représentées sur la figure 8 des dessins, la cheville 23 traverse les bandes 9 et les coussinets d'espacement 27 qui sont logés dans des ouvertures prévues dans des pattes 28 du bras 3, 4. Chaque coussinet 27 a un épaulement radial 29 qui est appliqué contre la face extérieure de la patte correspondante 28. Dans la structure décrite ci-dessus, les bandes 9 peuvent tourner sur les chevilles 23. Ceci permet aux efforts de serrage autre transmis aux plaques de base 3 et 18 sensiblement suivant des directions- verticales quand les entretoises 5 fléchissent dans le plan des disques. La figure 9 représente une variante de l'entre toise 5 et de la connexion entre l'entretoise et un des bras 3. Une connexion analogue est prévue entre ltextré- mité opposée de l'entretoise 5 et l'autre bras 4. Chaque barrette 8 de ltentretoise 5 comprend deux bandes 30 constituées d'une plaque de métal d'une cer taine épaisseur et sont par conséquent résistantes à la flexion. La connexion comprend un joint sphérique 31 aux extrémités opposées duquel les bandes 30 sont rigidement fixées au moyen d'écrous 32 vissés sur des parties filetées de diamètre réduit aux extrémités opposées d'une cheville 33. La structure du frein est par ailleurs la mdme que celle décrite ci-dessus en regard des figures 1 à 5. Dans la variante de réalisation de la figure 10, l'entretoise 5 colporte une seule bande 34 d'une épaisseur égale sensiblement au double de l'épaisseur d'une des bandes 30 et la connexion à pivot comporte un joint sphérique 35 monté sur une cheville 36 dont les extrémités opposées sont logées dans des pattes 37 du bras 3. Quand les freins des figures 9 et 10 sont mis en action avec un disque 2 dans un plan vertical, comme représenté sur la figure 11, les barrettes 8 sont perpendiculaires au disque et auxbras 3 et 4. Si on actionne le frein quand le disque 2 est incliné par rapport au plan vertical, les bras 3 et 4 sont déplacés radialement l'un par rapport à l'autre. Les barrettes 8 ne fléchissent pas et sont maintenues parallèles entre elles par leurs extrémités qui pivotent aux connexions. Comme représenté sur la figure 13, les barrettes 8 sont prolongées à leurs extrémités internes en 38, et les parties 38 sont logées entre des pattes 39 sur le bras 3. Ceci maintient la barrette 8 et le bras 3 contre une rotation relative sauf autour d'un axe parallèle au plan du disque 2. il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et qu'il serait possible de les modifier, notamment par substitution d'cquivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Frein à disque pour véhicules sur rail dans lequel les patins de friction prévus pour être appliqués sur les faces opposées dtun disque rotatif sont montés dans un étrier qui chevauche une- partie de la périphérie du disque, un des patins étant appliqué directement sur une face du disque par des moyens d'actionnement associésà un bras de 11 étrier, l'autre patin étant applique sur la face opposée du disque par la réaction des moyens d'actionnement qui provoqfftle déplacement de l'étrier suivant une direction sensiblement axiale par rapport au disque, caractérisé en ce que l'étrier comprend deux bras rigides qui sont disposés sur les côtés opposés du disque, et les bras sont interconnectés par une entretoise qui chevauche la périphérie du disque et est construite et disposée pour permettre aux bras de se déplacer l'un par rapport à l'autre pour compenser le mouvement angulaire du disque par rapport à l'étrier. 2. Frein à disque selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entretoise comprend plusieurs plaques métalliques relativement minces par rapport à leur largeur, et qui sont connectées aux extrémités opposées aux bras de façon que les plaques puissent fléchir pour permettre aux bras de se déplacer relativement l'un par rapport à l'autre dans des plans parallèles au plan du disque. 3. Frein à disque selon la revendication 2, caractérisé en ce que les plaques de métal sont couplées aux bras par des chevilles pour permettre aux plaques et aux bras de se déplacer angulairement les uns par rapport aux autres, et des rondelles d'écartement sont serrées entre les plaques adjacentes. 4. Frein à disque selon la revendication 3, caractérisé en ce que des joints toriques entourent les rondelles d'écartement. 5. Frein à disque selon une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que deux empilages de plaques métalliques sont prévus, pour former deux barrettes paral lèles, les empilages étant écartés l'un de l'autre en suivant la circonférence du disque. 6. Frein à disque selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'entretoise comporte au moins une barrette constituée d'une plaque métallique rigide qui est couplée à ses extrémités opposées aux bras au moyen de joints sphériques qui permettent aux bras de se déplacer l'un par rapport à l'autre. 7. Frein à disque selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte deux barrettes parallèles écartées suivant la circonférence du disque. 8. Frein à disque selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque barrette comporte une plaque de métal rigide. 9. Frein à disque selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque barrette comporte deux plaques métalliques qui sont connectées de chaque côté du disque à un joint sphérique commun.