Brevet FR2449015A1 — publié le 19800912

Les freins de voie utilisés pour régler la vitesse des wagons dans les faisceaux de triage par gravité, sont généralement constitués par des mâchoires actionnées par des vérins. Le fluide moteur de ceux-ci est, soit l'huile sous pression, soit l'air comprimé. Ces dispositifs correspondent parfaitement aux conditions d'emploi qui leur sont imposées. Toutefois, ils nécessitent des pompes ou compresseurs électriques lourds et volumineux, ainsi que des canalisations importantes (tubes d'acier et caniveaux en béton de forte section). De telles installations sont donc encombrantes et coûteuses. La présente invention a pour but de réduire les dimensions et le coût de ces installations en substituant aux vérins classiques hydrauliques ou air comprimé, des vérins électro-mécaniques utilisant directement l'énergie électrique, dont la construction économique est rendue possible par les progrès de la technologie. De tels vérins électro-mécaniques pour-freins de voie à mâchoires, répondent à des conditions précises de rapidité, de reversibilité et d'immobilisation qui les différencient des appareils standards de ce genre que l'on trouve dans le commerce, et leurs caractéristiques essentielles sont pratiquement fixées par cette application particulière. C'est ainsi que, répartis le long des mâchoires, å des intervalles de l'ordre du mètre, chacun d'eux doit développer un effort de l'ordre de 20 KN pendant une fraction de seconde, avec une course de l'ordre du décimètre. Ces vérins peuvent, en principe, être utilisés sur tous les types de freins de voie, notamment sur ceux faisant l'objet des brevets n" 7 322 143 et 7 322 722 qu'ils permettent, dans certains cas, de simplifier notablement en évitant de rendre mobile le rail de roulement. Celui-ci peut êtire également désolidarisé des traverses par suppression des tirefonds de fixation. Un tel vérin électro-mécanique à vis, suivant l'invention, est donné, à titre d'exemple non limitatif, sur le dessin joint. I1 est caractérisé par les dispositions suivantes, utilisées isolément ou en combinaison, selon les conditions d'emploi des divers types de freins de voie nécessaires dans une ins tallation I. La vis 1 est à filetage finement rectifié ou, mieux, à circulation de billes pour avoir un bon rendement, afin de diminuer la section des conducteurs électriques d'alimentation. Ces dispositions la rendent normalement reversible. Le vérin est alors à compléter par un dispositif de maintien décrit ci-après, à titre d'exemple. 2. L'écrou 2 de la vis 1, est solidaire de la pièce 3 formant le rotor (induit) d'un moteur asynchrone à champ tournant dont le stator (inducteur) 4 est feuilleté. Le rotor est en fer massif pour permettre l'obtention d'un couple moteur élevé. Lorsque le bobinage 5 du stator est alimenté, le rotor et l'écrou tournent. La vis 1 qui ne peut tourner du fait de l'attelage du vérin aux oreilles d'extrémité 6 et 7, se déplace en translation et fait travailler le vérin à l'extension. 3. Lorsque le vérin termine sa course, un commutateur de fin de course, à positions multiples, non représenté, coupe l'alimentation du bobinage 5 et le rotor ralentit suivant la position de fin de course sélectionnée, le mécanisme du frein développe sur la roue un effort différent. 4. Le mécanisme de frein actionné par le vérin développe, par réaction sur celui-ci, une force antagoniste qui - sauf disposition ad hoc - aurait pour effet de faire tourner le rotor en sens inverse, lorsque le bobinage 5 n'est plus alimenté et de desserrer le frein. Un embrayage magnétique évite cet inconvénient. Le disque d'embrayage 8, solidaire du rotor qui possède un léger jeu longitudinal, est, dans les douze positions extrêmes, serré contre le stator par le ressort avec butée 9 et aucun dévirage n'est possible. Pendantt la course, le circuit magnétique de l'embrayage 10 est excité par le bobinage 11. Le disque d'embrayage attiré sur la culasse comprime le ressort 9 en désolidarisant stator et rotor. L'écrou peut tourner et le vérin peut travailler. 5. Si ce vérin actionne un frein direct (ne freinant en principe pas proportionnellement au poids), les mâchoires, en position de serrage doivent être appliquées élastiquement, pour suivre les différences d'épaisseur entre les divers types de roues serrées, sans quoi le déraillement est inévitable. A cet effet, un organe élastique est disposé à l'extrémité du vérin opposée à celle de l'écrou. L'oreille 7 appuie sur un ressort 12 (métal ou élastomère) dont la tension initiale est réglée par l'écrou 13. L'effort maximum développé par un tel vérin est limité par tension du ressort 12 et dépend, en définitive, de la position de l'écrou.C'est pour permettre l'obtention d'efforts moindres, com pris entre 0 et ce maximum, que le commutateur de fin de course est à positions multiples, l'effort de serrage des mâchoires étant, en définitive, fonction de l'écartement de celles-ci avant freinage d'une roue. 6. Si ce vérin est utilisé pour mettre en position de serrage un frein freinant proportionnellement au poids des essieux, il peut être simplifié par utilisation d'une vis irréversible, et par suppression du commutateur de fin de course remplacé par un dispositif de sécurité à temporisateur, et suppression du dispositif à ressorts auquel on substitue de simples bagues élastiques dans les pattes de fixation du vérin. 7. Dans certaines installations, on utilise des freins qui n' ont à absorber qu'une faible énergie cinétique. ils peuvent ainsi etre courts et ne comporter que peu de vérins. On peut alors admettre que le moteur de chacun dteux consomme une intensité plus élevée. De tels freins peuvent être directs (sans freinage proportionnel au poids) et peuvent etre actionnés par le vérin suivant paragraphe 6 ci-dessus, moyennant les dispositions suivantes - la vis est hautement réversible, - le stator du mote-ur est alimenté sous tension variable (transformateur, rhéostat) fonction de l'effort de serrage à développer, pendant toute la durée du freinage. REVENDICATIONS 1. Vérin électroméeanique, utilisable notamment pour manoeuvrer des freins de voie à mâchoires, caractérisé en ce qu'il comprend un écrou solidaire du rotor d'un moteur électrique fixé rigidement sur un carter, une vis engrenant avec ledit écrou afin d'être entraînée en translation par celui-ci, et deux organes d'attelage portés respectivement par le carter et par l'extrémité saillante de ladite vis. 2. Vérin électromécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble vis-écrou est prévu réversible. 3. Vérin électromécanique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un embrayage électromagnétique pour rendre le rotor solidaire du carter en dehors des périodes d'excitation du moteur électrique. 4. Vérin électromécanique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe d'attelage porté par le carter est soumis à l'action d'un ressort de rappel dont la tension initiale est prévue réglable. 5. Vérin électromécanique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour alimenter le moteur électrique avec une tension variable.