Brevet FR2555687A1 — publié le 19850531

Cylindre de frein è rattrapage de jeu La présente invention se rapporte à un cylindre de frein à rattrapage de jeu ou d'usure comportant un carter formant cylindre dans lequel un piston soumis à la pression d'un fluide est animé de mouvements d'avance et de recul faisant sortir et rentrer une tige de commande permettant de manoeuvrer un frein à sabots de véhicule ferroviaire. I1 est connu de rattraper l'usure dans les dispositifs de freinage de véhicules ferroviaires comportant un cylindre de frein. Par exemple, le FR-A 1.228.625 comporte un cylindre de frein actionnant un levier amplificateur auquel est accouplée une tige de poussée d'un porte-sabot et est équipé d'un mécanisme de rattrapage de jeu à cliquet et roue dentée. Ce mécanisme de rattrapage de jeu intervient entre le levier amplificateur et la tige de poussée. Il existe aussi des cylindres de frein dans lesquels est intégré le mécanisme de rattrapage de jeu. La présente invention a pour but de fournir un cylindre de frein pourvu d'un mécanisme de rattrapage de jeu intégré et de conception simple. Il permet le rattrapage sur le mouvement de retour du piston. La tige de commande ou de poussée peut suivre sans contrainte le mouvement pendulaire de la timonerie ainsi que d'éventuels mouvements du sabot lors de passages en courbes. Du fait que le piston travaille sur une course sensiblement constante, la réponse au freinage est toujours rapide. Le cylindre est caractérisé par le fait qu'il comporte d'une part un rotor de réglage qui est coaxial à la tige et au piston auquel il est lié en translation tout en restant libre en rotation et est relié par l'intermédiaire d'un système vis-écrou à la tige de commande de manière à la dé- placer axialement lorsqu'il tourne et qui est pourvu de glissières de guidage s'étendant en biais et d'autre part un organe de retenue monté sur le carter et susceptible de s'engager sur une dite glissière lorsque le rotor avance au-delà d'une position prédéterminée de manière que le mouvement de recul du piston entratne le pivotement, d'une fraction de tour, dudit rotor. Selon une caractéristique, le rotor porte des glissières longitudinales de guidage de l'organe de retenue et chaque glissière en biais relie deux glissières longitudinales en se raccordant à une de ces glissières longitudinales par un décrochement destiné à empêcher le retour de l'organe de retenue sur ladite glissière longitudinale lorsqu'il l'a quittée pour s'engager sur ladite glissière en biais. Selon une autre caractéristique le rotor est pourvu d'une glissière en biais dite de déclenchement qui est décalée longiudinalesent par rapport aux autres glissières en biais. Selon une caractéristique de l'invention, le rotor s'appuie contre le piston par une butée axiale et est souris à un ressort de rappel s'appuyant par l'intermédiaire d'une butée axiale sur le carter de manière à être repoussé vers ledit piston. Selon une autre caractéristique, le rotor est relié par un accouplement articulé à une vis se vissant dans une partie taraudée de la tige de commande. Selon une autre caractéristique, le rotor a la forme d'une douille formant un alésage dans lequel est engagée la vis qui est reliée par ledit accouplement articulé au fond de la douille qui s'appuie par ailleurs contre le piston. Selon une autre caractéristique, les glissières longitudinales et en biais sont formées par des rainures taillées dans le rotor. L'invention va maintenant être décrite en se référant à des modes de réalisation donnés A titre d'exemples et représentés par les dessins annexés sur lesquels La figure 1 représente une coupe axiale d'un mode de réalisation du cylindre de frein selon l'invention. La figure 2 est une vue en perspective du rotor. Les figures 3 à 6 représentent des coupes partielles selon I-I de la figure 1 et illustrent le fonctionnement du cylindre. La figure 7 représente, en coupe axiale, une variante de la figure 1. Le cylindre de frein représenté par les figures est accouplé à une timonerie, connue en soi, qui sert à déplacer des sabots de frein. Ce cylindre de frein comporte un carter 1 formant un cylindre dans lequel coulisse-, avec étanchéité, un piston 2 accouplé à une tige de commande 3. Cette tige est animée, selon son axe longitudinal 5, de mouvements d'avance (sens de sortie) et de recul (sens de rentree). Elle est pourvue à son extrémité d'un oeil d'attache 31 qui permet de l'accoupler A la timonerie du frein. Le carter comporte un orifice filete 11 qui pe-rmet le branchement à une alimentation en fluide sous pression (air comprimé). La pression du fluide agit sur une seule face du piston de manière à faire sortir la tige. Le cylindre comporte un rotor de réglage 6 qui est disposé du côté de la tige par rapport au piston 2. Le rotor 6 coulisse dans l'alésage d'un mandrin 18 (solidaire du carter) ce qui assure son guidage en translation et rotation. Ce rotor est lié axialement, en translation, au piston 2 tout en pouvant tourner autour de l'axe 5. Le rotor s'appuie contre le piston par l'intermédiaire d'une butée axiale simple 7 (du type à roulement). I1 est par ailleurs soumis à un ressort de rappel 4 qui s'appuie par l'intermédiaire d'une butée axiale 8 sur le mandrin 18. Ce ressort tend à repousser le rotor vers le piston et ainsi à repousser ce dernier. Le rotor 6 est relié, par un accouplement articulé 9 à une vis 10 qui se visse dans une partie taraudée de la tige de commande 3. Cet accouplement articulé 9 comportant un carré assure la liaison en translation et rotation de 10 et 6 en permettant le déplacement angulaire de la vis. Le rotor 6 a la forme d'une douille de manière à former un évidement 66 et un fond 67. La vis 10 est engagée dans l'évidement de manière à etre reliée par l'accouplement 9 au fond 67 qui s appuie contre le piston par la butée axiale 7. Sur sa partie cylindrique extérieure, le rotor 6 présente des glissières de guidage 61 et 62 qui s'étendent longitudinalement c'est-àdire selon des génératrices. Une glissière repérée 61 sera appelée principale, les autres glissières repérées 62 étant dites secondaires. Il présente des glissières de guidage 63 et 64 qui s'étendent en biais de manière que leurs axes forment des angles aigus avec des génératrices. La glissière 63 est dite glissière de déclenchement. Les glissières longitudinales 61 et 62 sont réparties régulièrement autour du rotor. La glissière 63 dite de déclenchement est décalée longiudinalement par rapport aux autres glissières en biais 64 de manière à être située en arrière desdites glissières 64 si l'on se réfère au sens d'avance du piston. Le rotor coopère avec un organe de retenue 12 qui est capable de glisser ou coulisser dans les glissières. Cet organe du type ergot est monté sur le carter et il est repoussé radialement vers le rotor de manière à s'engager dans les glissières, par un ressort 13 (figure 1). En variante, il peut être déplacé radialement par un vérin 14 (figure 7). Chaque glissière en biais 63 ou 64 relie deux glissières longitudinales 61 et forme avec l'une d'elles une différence de niveau ou un décrochement 65 qui est destiné à empêcher le retour de l'ergot de retenue 12 dans ladite glissière longitudinale dès lors qu'il s'est engagé dans ladite glissière en biais. Le fond de chaque glissière en biais 63 ou 64 est agencé de manie- re qu'au point de convergence repéré A ou A' avec une des glissières longitudinales 61 ou 62 il y ait la différence de niveau ou le décrochement 65 et qu'au point de convergence repéré B ou B' avec l'autre glissière 62 ou 61 il n'y ait pas de discontinuité entre le fond de la glissière en biais et le fond de la glissière longitudinale. Le point de convergence A ou A' situé au décrochement constitue le point d'entrée de l'ergot 12 sur la glissière en biais 63 ou 64, le point de convergence B ou B' constituant le point de sortie de ladite glissière. Les points A ou A' sont plus éloignés que les points B ou B' par rapport à l'extrémité extérieure du rotor. Les glissières 61, 62, 63, 64 sont formées par des rainures tail Iées dans la masse du rotor. Le fonctionnement du mode de réalisation des figures 1 à 6 est le suivant Au départ la tige 3 est en position rentrée, le frein étant ainsi desserré (figure 3). Pour réaliser le serrage du frein, la chambre 21 délimitée par le piston 2 et communiquant (par l'orifice 11) avec la source de fluide est mise sous pression. Sous l'effet de cette pression le piston est déplacé en translation ce qui fait sortir la tige de commande 3. Pendant la phase de desserrage du frein, le piston est ramené en position initiale par le ressort de rappel 4. Lorsqu'il effectue les mouvements d'aller et retour, et en supposant qu'il n'y ait pas d'usure à rattraper, le piston se déplace entre la position en traits pleins et la position en traits mixtes (figure 3). L'ergot 12 glisse dans la glissière principale 61 sans jamais dépasser le décrochement 65 de la glissière 63 de déclenchement. Si l'on suppose qu'il y a une usure à rattraper, le piston et le rotor vont avancer au-delà de la fin de course normale d'une valeur prédéterminée repérée C. L'ergot 12 se trouvera alors au-delà du décrochement 65. I1 s'engage ainsi dans la glissière de déclenchement 63 (figure 4), ce qui va entamer un mouvement de rotation du rotor. En effet, lorsque sous l'effet du ressort 4, le rotor effectue une course de recul vers la position initiale, l'ergot 12 engagé dans la glissière de déclenchement 63 oblige le rotor à pivoter. Le mouvement de rotation du rotor se poursuit jus qu'à ce que l'ergot 12 atteigne la glissière longitudinale secondaire 62 (figure 5). Le rotor aura ainsi pivoté d'un angle (fraction de tour) correspondant à l'écart angulaire séparant deux glissières longitudinales voisines.Du fait quela glissière de déclenchement est en pente, l'ergot 12 recu le par rapport à l'axe 5 au fur et à mesure du mouvement jusqu'à ce qu'il atteigne la glissière longitudinale 62 suivante. Le mouvement de rotation du rotor 6 fait tourner la vis 10 ce qui provoque le déplacement axial (dans le sens de la sortie) de la tige de commande 3 par rapport au piston. Lors du mouvement d'avance suivant (figure 6) l'ergot s'engage sur une glissière en biais 64 ce qui va encore provoquer une rotation d'une fraction de tour lors du recul. L'ergot s'engagera successivemePt sur les autres glissières en biais 64 en provoquant une suite de rotations par fractuons de tour. Le rotor pivotera ainsi jusqu'à effectuer un tour complet, la glissière principale 61 se repositionnant alors sur l'ergot 12. Le prochain cycle s'effectuera lorsque l'usure provoquera une course du piston supérieure h la normale. Dans le mode de réalisation de la figure 7, l'ergot 12 est monté à l'extrémité de la tige du vérin 14 dont le cylindre est fixé au carter. I1 peut ainsi être déplacé radialement de manière à être engagé dans une glissière ou être dégagé des glissières. Le piston 2 lorsqu'il effectue une course supérieure à la course normale açtionne un contacteur 16, fixé au carter, qui commande le vérin 14 de manière que l'ergot 12 s'engage dans les glissières. Un index 15 est fixé à l'extrémité extérieure du rotor 6. Il actionne par un renvoi un contacteur 17 qui commande le vérin 14 lorsque le rotor 6 a effectué un tour complet. Le-fonctionnement du mode de réalisation de la figure 7 est le suivant Lorsque le piston 2 effectue une course supérieure à la course normale (à cause de l'usure) il actionne le contacteur 16. Celui-ci actionne un distributeur qui coupe la pression au vérin 14. L'ergot 12 s'engage alors dans la rainure de déclenchement 63. Le mouvement de rotation du rotor s'effectue alors comme précédemment. Lorsque le rotor effectue son dernier pas et a effectué un tour complet, l'index 15 actionne le contacteur 17 qui rétablit la pression au vérin 14. Celui-ci dégagera alors l'ergot 12 des glissières. I1 est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer des variantes et des perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents. Le rotor pourrait être conçu dtfféremment par exemple en tale. REVENDICATIONS 1.- Cylindre de frein comportant un carter (1) formant un cylindre dans lequel un piston (2) soumis à la pression d'un fluide est animé de luouvements d'avance et de recul faisant sortir une tige de commande (3), caractérisé par le fait qu'il comporte d'une part un rotor de réglage (6) qui est disposé coaxialement à la tige (3) et au piston (2) auquel il est lié en translation tout en restant libre en rotation et est relié par l'in termédiaire d'un système vis-écrou (10, 3) à la tige de commande (3) de manière à la déplacer axialement lorsqu'il tourne et qui est pourvu de glis sières de guidage (63, 64)s'étendant en biais et d'autre part un organe de retenue (12) monté sur le carter et qui est susceptible de s'engager dans une dite glissière lorsque le rotor avance au-delà d'une position prédéterminée de manière que le mouvement de recul entraîne le pivotement, d'une fraction de tour, dudit rotor. 2.- Cylindre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rotor (6) porte des glissières longitudinales (61, 62) de guidage de l'organe de retenue et que chaque glissière de guidage en biais (63, 64) relie deux glissières longitudinales en se raccordant à une de ces glissières longitudinales par un décrochement (65) destiné à empêcher le retour de l'organe de retenue (12) sur ladite glissière longitudinale lorsqu'il l'a quittée pour s'engager dans ladite glissière en biais (63, 64). 3.- Cylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le rotor (6) est pourvu d'une glissière en biais (63) dite de déclenchement qui est décalée longitudinalement par rapport aux autres glissières en biais (64). 4.- Cylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le rotor (6) s'appuie contre le piston (2) par une butée axiale (7) et est soumis à un ressort de rappel (4) s'appuyant par l'intermédiaire d'une butée axiale (8) sur le carter de manière à être repoussé vers ledit piston. 5.- Cylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le rotor (6) est relié par un accouplement articulé (9) à une vis (10) se vissant dans une partie taraudée de la tige de commande (3). 6,- Cylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le rotor (6) a la forme d'une douille de manie- re à présenter un évidement (66) dans lequel est engagée la vis (10) qui est reliée par ledit accouplement articulé (9) à un fond qui s'appuie contre le piston (2). 7.- Cylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les glissières longitudinales (61, 62) et les glissières en biais (63, 64) sont formées par des rainures taillées dans le rotor (6). 8.- Cylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'organe de retenue (12) est repoussé radialement vers le rotor par un ressort (13). 9.- Cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'organe de retenue (12) est déplacé par un vérin (14) qui est commandé lorsque la course du piston est supérieure 9 la course normale et lorsque le rotor a effectué un tour complet.