Brevet FR2525714A1 — publié le 19831028

L'invention concerne le montage de disques de freins en plusieurs parties sur des roues de véhicules ferroviaires, com- prenant des éléments de fixation disposés latéralement sur la roue et répartis autour de l'axe de la roue et des bossages de fixation parallèles à l'axe, prévus sur le disque de frein annulaire, chaque élément de fixation présentant deux surfaces radiales parallèles à l'axe, entre lesquelles le bossage de fixation est serré, et des nervures orientées radialement étant prévues sur la face arrière des disques de freins annulaires pour former des canaux d'air de refroidissement. La fixation de disques de freins par serrage sur des roues de véhicules ferroviaires est connue, par exemple par le DE-PS 20 47 513 Il est également connu, par exemple par le brevet de la République Fédérale d'Allemagne DE-20 62 407, de prévoir un disque de frein en plusieurs parties dans lequel le plan de division, qui contient l'axe de la roue, doit passer dans les rainures de serrage présentes sur le disque de frein annulaire et o la force de serrage entre les rainures de serrage et les bossages de fixation ou moulures de guidage prévus sur le moyeu d o i t être appliquée par des vis qui relient entre elles les deux demi-disques de frein annulaires en traversant le plan de division du disque annulaire Il est évident que ces vis doivent être de très fortes dimensions, ce qui accroit la masse non sus- pendue du véhicule et apporte l'inconvénient consistant en ce que, en raison de l'échauffement et du refroidissement continuels, il peut se produire lors du freinage des détériorations des vis, qui compromettent le maintien de l'assemblage des deux moitiés du disque de frein annulaire. Pour éviter ces inconvénients, on propose selon l'invention de munir le disque de frein annulaire d'un nombre pair de bossages de fixation et de faire passer le plan de division, dans lequel l'axe de la roue doit être contenu, par deux bossages de fixation opposés. Chaque demi-disque de frein annulaire présente avan- tageusement,dans le plan de division, une barrette de guidage qui s'étend vers l'intérieur, parallèlement à l'axe, ou des bossages t-D t tl 4 de fixation et les demi-disques sont serrés ensemble et en appui l'un contre l'autre dans une rainure de serrage prévue sur la roue ou sur un élément intermédiaire. La rainure de serrage est avantageusement constituée par un cadre en forme de boîte prévu sur un segment, le segment étant fixé au voile de la roue. L'avantage de la construction selon l'invention est évident Les deux demidisques annulaires peuvent etre engagés ensenble dans les rainures de serrage et également extraits de ces rainures d'une façon connue et éprouvée En particulier, lorsqu'on éjecte les disques de freirsplacés sur un essieu de véhicule ferroviaire, entre les roues, ceci conduit à la facilité de l'extraction du disque de frein qui se divise en deux parties après l'éjection. Le disque de frein neuf peut être de même à nouveau mis en place par pression de sorte qu'on peut échanger sans aucun problème les disques de freinsusés ou détériorés D'un autre côté, ce résultat n'est pas acquis aux pris d'inconvénients puisque, après la mise en place par pression des deux demi-disques de frein annulaires, ces demi-disques sont réunis en une unité par la force de serrage, ce qui apporte les avantages connus des disques de freinsen une seule pièce. 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 référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue arrière de deux demi-disques de frein annulaires placés l'un à côté de l'autre; la figure 2 est une vue prise dans le sens de la flèche X de la figure 1; la figure 3 est une vue arrière d'un segment avec les bossages de fixation serrés; et la figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3. Selon les figures 1 et 2, les deux demi-disques de frein annulaires 11 et 12 portent sur la face arrière des nervures 13 dont une sur deux porte une bosse 14 à peu près au milieu de sa 25257 1 4 longueur radiale Chaque demi-disque annulaire 11, 12 porte sur le plan de division un demi-bossage de fixation 15, les deux demi- bossages 15 formant un bossage de fixation qui peut être serré dans la rainure de serrage Chaque demi-bossage 15 possède, à peu près au milieu de sa longueur radiale, d'une part, une bosse 16 A qui s'étend dans le joint 16, cette bosse ne présentant qu'une faible hauteur parce que ceci fixe l'écartement des deux demi- disques de frein annulaires dans le plan de division, écartement qui ne doit pas être très grand parce que, autrement, l'usure des garnitures de frein deviendrait trop grande D'un autre côté, il doit exister un certain intervalle de joint entre les deux demi- disques de frein annulaires parce que les tolérances d'usinage et la dilatation thermique exigent la présence d'un tel intervalle de joint dans les freins Par ailleurs, chaque demi-bossage 15 porte sur la face dirigée vers le voile de la roue une bosse 17 par laquelle le disque de frein annulaire prend appui sur le voile de la roue 27 Chaque demi-disque annulaire Il ou 12 porte des oreilles 20 à proximité de sa périphérie extérieure 18 et à proxi- mité de sa périphérie intérieure 19, les deux oreilles se trouvant l'uoederrière l'autre dans la direction radiale de sorte que les perçages présents dans les oreilles 20 sont dans un mtme alignement. Dans les deux demi-bossages de fixation 15, sont pré-us deux per- çages 21 disposés à peu près tangentiellement, qui sont dans l'ali- gnement l'un de l'autre et dans lesquels est engagée une goupille de centrage 22 qui traverse le joint de division 16 Dans chaque surface de division est prévue une rainure radiale 23. Sur les figures 3 et 4, on peut voir la disposition des disques de freins divisés sur la roue, les éléments analogues à ceux des figures 1 et 2 étant désignés par les mêmes numéros de référence D'après cette disposition, les deux demi-bossages de fixation, qui prennent appui fermement l'un sur l'autre par les bosses 16, sont serrés dans une ouverture 24 en forme de boite ménagée dans un segment 25 par des surfaces 26 orientées à peu près radialement et parallèlement à l'axe, ce qui assure la fixa- tion sur la roue du fait que le segment 25 est fixé à la jante de la roue 27 par des vis et goujons ajustés 28 ou équivalents Etant donné que le plan de division passe par deux bossages de fixation diamétralement opposés et que non seulement les surfaces de ser- rage 26 maintiennent solidement les demi-disques annulaires 11, 12 du frein mais qu'en outre elles pressent fermement ces demi- disques au niveau de leurs demi-bossages de fixation 15, on obtient un disque de frein unitaire qui ne peut être déplacé l'un par rapport à l'autre que dans la direction radiale ou individuellement par rapport au segment 25, par exemple par suite de l'échauffement qui se produit lors du freinage et de la déformation liée à l'échauf- fement Toutefois, étant donné que l'on doit éviter autant que possible tout déplacement relatif des deux demi-disques de frein annulaires, deux goupilles de centrage 22 sont montées dans les perçages alignés 21 des deux demi-disques de frein, de telle manière que les goupilles soient disposées à peu près tangentiellement et en traversant la fente du joint de division. Le segment 25 porte sur ses deux côtés des pattes 30 qui s'étendent latéralement, qui se trouvent à peu près au milieu entre les deux ouvertures 20, considéré dans la direction radiale, de sorte que les perçages radiauc ménagés dans les pattes 30 se trouvent dans l'alignement des perçages ménagés dans les oreilles 20 Une goupille élastique 31 ou autre goupille, etc, exerçant un effet analogue, est enfilée radialement à travets les- trois perçages La goupille élastique 31 est bloquée en déplace- ment radial par des goupilles fendues ou équivalents placées à l'extérieur des oreilles 20 Les goupilles élastiques 31 bloquent les demi- disques annulaires 11 et 12 contre toute translation parallèle à l'axe Du fait que chaque patte 30 se trouve à peu près au milieu,entre les deux oreilles 20, il existe une certaine élas- ticité dans la direction parallèle à l'axe de sorte que, lors du freinage, les demi-disques il et 12 peuvent toujours s'appliquer contre le voile de la roue par les bosses 17 des demi-bossages de fixation 15 et par les bosses 14 des nervures 13 Pour pouvoir donner un diamètre aussi grand que possible aux demi-disques de frein, on a évidé ces demi-disques dans la région des vis 28, de sorte qu'il existe à cet endroit une échancrure demi-ronde 32. 25257 1 4 Naturellement, le domaine de l'invention comprend également les constructions dans lesquelles la rainure de serrage n'est pas constituée par une ouverture en forme de botte mais possède une autre forme quelconque Les bossages de fixation peu- vent également posséder une autre forme et on peut utiliser, en remplacement des goujons de centrage, des organes de centrage dif- férents mais qui exercent un effet analogue C'est ainsi que, par exemple, on peut envisager que chaque demi-bossage de fixation 15 soit réalisé sous une forme à rainure et languette et ceci non pas seulement dans la direction radiale mais également dans la direction parallèle à l'axe. Par ailleurs, on peut prévoir dans la région des demi-bossages de petites protubérances 33 qui fixent la profondeur à laquelle les demi-bossages peuvent Otre enfoncés dans le segment. Bien entendu, diverses modifications et variantes pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. 25257 1 4 REVENDICATIONS 1 Dispositif de montage de disques de freins en plu- sieurs parties sur des roues de véhicules ferroviaires, comprenant des éléments de fixation disposés latéralement à la roue et répartis autour de l'axe de la roues et des bossages de fixation parallèles à l'axe, prévus sur le disque de frein annulaire,-chaque élément de fixation présentant deux surfaces radiales parallèles à l'axe, entre lesquelles le bossage de fixation est serré, et des nervures orientées radialement étant prévues sur la face arrière des disques de frein annulaires pour former des canaux d'air de refroidissement, ce dispositif étant caractérisé par le fait que le disque annu- laire ( 11, 12) présente un nombre pair de bossages de fixation 15 et en ce que le plan de division ( 16), dans lequel l'axe de la roue doit être contenu, passe par deux bossages de fixation ( 15) dia- métralement opposés. 2 Dispositif selon-la revendication 1, caractérisé en ce que chaque demidisque de frein annulaire ( 11, 12) présente, dans le plan de division ( 16), un demi-bissage de fixation ( 15) qui s'étend vers l'intérieur parallèlement à l'axe et en ce que les deux demi-bossages de fixation ( 15) sont serrés ensemble et en appui l'un contre l'autre dans une rainure de serrage ( 24) prévue sur la roue ( 27) ou sur un élément intermédiaire ( 25). 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que deux goupilles de centrage ( 22) disposées à peu près tangentiellement coupent le joint de division ( 16). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la rainure de serrage est constituée par un cadre ( 24) en forme de botte, qui est fixé à la roue ( 27). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux demi-disques de frein annu- laires ( 11, 12) prennent appui l'un contre l'autre par l'intermé- diaire de bosses ( 16 A) qui sont placées à peu près au milieu des demi-bossages de fixation ( 15). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque demi-bossage de fixation ( 15) possède sur le côté dirigé vers la roue ( 27) une bosse ( 17) par 25257 1 4 laquelle le disque de frein ( 11, 12) prend appui sur le voile de la roue ( 27). 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins une nervure ( 13) sur deux possède une bosse d'appui ( 14). 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que des pattes ( 30) sont prévues latérale- ment sur le segment ( 25) et que, sur la face arrière des demi- disques de frein ( 11, 12), des oreilles ( 20) sont prévues en amont et en aval desdites patte S ( 30), considéré dans la direction radiale, une goupille élastique ( 31) ou équivalent étant enfilée dans les perçages des oreilles ( 20) et des pattes ( 30) et les goupilles élastiques ( 31) ou équivalents étant bloquées en translation radiale d'une façon connue par des goupilles pleines ou fendues, etc. 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les oreilles ( 20) se trouvent dans la région de la périphérie intérieure ( 19) et de la périphérie exté- rieure ( 18) du disque annulaire ( 11, 12) et en ce que la patte ( 30) se trouve à peu près à mi-distance entre les deux oreilles ( 20).