Brevet FR2642030A1 — publié le 19900727

"Dispositif de freinage pour véhicule ferroviaire" La présente invention concerne d'une manière générale les dispositifs de freinage pour véhicules ferroviaires. Elle vise plus particulièrement le cas où, sous la forme d'un ensemble unitaire communément appelé bloc frein, un tel dispositif de freinage comporte, pour action sur un sabot porte-semelle, qui, associé à l'une des roues du véhicule ferroviaire à freiner, est en prise avec un axe propre à son support, un boîtier, qui est apte à être rapporté sur le châssis de ce véhicule ferroviaire, un cylindre de commande, dont le corps est porté par ledit boîtier, et un organe, dit régleur, par l'intermédiaire duquel le piston dudit cylindre de commande est apte à agir sur ledit axe, ledit organe régleur comportant lui-même, d'une part, une partie fixe, par laquelle il est en prise avec le boîtier, et, d'autre part, une partie mobile, qui est destinée à être en prise avec ledit axe, avec, intervenant entre lesdites parties, des moyens de rattrapage propres à une compensation automatique de l'usure de la semelle de frottement équipant le sabot porte-semelle concerné. Une des difficultés à surmonter dans la mise en oeuvre de blocs freins de ce type sur certains véhicules ferroviaires tient â ce que, par construction, les essieux, sur ceux-ci, disposent d'un certain jeu, suivant leur axe, par rapport aux boites dans lesquelles ils tourillonnent. Les sabots porte-semelle correspondants doivent dès lors en suivre la trace, et donc aussi les blocs freins destinés à agir sur ces sabots porte-semelle. On peut songer, pour ce fairé, à un montage à coulissement de ces blocs freins sur le châssis du véhicule ferroviaire concerné. Mais un tel montage à coulissement se marie difficilement avec l'inclinaison qui est par ailleurs à donner à ces blocs freins pour en faciliter l'implantation, notamment dans le cas de véhicules ferroviaires à roues de relativement petit diamètre et châssis surbaissé. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant de surmonter cette difficulté. De manière plus précise, elle a pour objet un dispositif de freinage du genre bloc frein concerné caractérisé, d'une manière générale, en ce que la partie fixe de l'organe régleur, qui est usuellement rigidement assujettie au boîtier, est dissociée de ce boîtier, et en ce que, entre cette partie fixe et ce boîtier, il intervient un montage articulé. Comme par ailleurs, il intervient également un montage articulé entre la partie mobile de cet organe régleur et l'axe, porteur du sabot porte-semelle à commander, avec lequel cette partie mobile en est prise, l'organe régleur du dispositif de freinage suivant l'invention s'accommode avantageusement de lui-même de tout déplacement relatif entre le ch ssis du véhicule ferroviaire qu'il équipe et l'essieu concerné de celui-ci. Autrement dit, il prend de lui-même la direction nécessaire. Suivant un développement de l'invention, des moyens de rappel étant prévus entre les deux parties de l'organe régleur pour permettre un retour en configuration initiale de celui-ci lors d'un changement de la semelle de frottement, ces moyens de rappel interviennent, suivant l'invention, entre, d'une part, la partie mobile de cet organe régleur, et, d'autre part, le boîtier, en sorte que ledit organe régleur est en simple appui contre ledit boîtier. Il en résulte que, suivant un montage particulièrement simple, ces moyens de rappel assurent avantageusement une double fonction, celle d'un maintien de l'organe régleur en appui contre le boîtier, et celle d'un retour en configuration initiale de cet organe régleur lorsqu'un tel retour est nécessaire. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en élévation-coupe, suivant la ligne brisée I-I de la figure 2, d'un dispositif de freinage suivant l'invention ;- la figure 2 en est une vue en-coupe longitudinale, suivant la ligne II-II de la figure 1 la figure 3 en est une autre vue partielle en coupe, suivant la ligne III-III de la figure 1 la figure 4 en est une autre vue partielle en coupe, suivant la ligne IV-IV de la figure 2 la figure 5 reprend, à échelle supérieure, le détail de la figure 2 repéré par un encart V sur cette figure 2. Tel que schématisé sur ces figures, il s'agit de l'équipement d'un véhicule ferroviaire, à bogies ou non, dont seule une partie, basse, du châssis 10 a été représentée sur les figures 1 et 4, et, plus précisément, il s'agit du dispositif de freinage Il mis en oeuvre pour la commande du sabot porte-semelle 12 associé à l'une des roues 13 de ce véhicule ferroviaire. De manière connue en soi, ce sabot porte-semelle 12, dont seule une partie est représentée à la figure 4, est en prise avec un axe 14 propre à son support, cet axe 14 se trouvant lui-même porté par une bielle 15, dont seule une partie est elle aussi représentée sur la figure 4, et qui, par ailleurs, est montée pivotante sur le châssis 10. Sur la figure 4, il a en outre été schématisé, en traits interrompus, la semelle de frottement 16 portée par le sabot porte-semelle 12. De manière également connue en soi, le dispositif de freinage Il se présente sous la forme d'un ensemble unitaire du type de ceux communément appelés blocs freins. Ce dispositif de freinage Il comporte un boîtier 18 par lequel il est apte à être rapporté sur le châssis 10, ce boîtier 18 comportant, lui-même, dans la forme de réalisation représentée, un corps 19 muni d'oreilles 20 propres à sa fixation au châssis 10, et un couvercle 21 rapporté par des vis 22 sur ce corps 19. Le dispositif de freinage Il comporte, en outre, un cylindre de commande 23, dont le corps 24, en forme de cloche, est porté par le boîtier 18, et, plus précisément, dans la forme de réalisation représentée, par le couvercle 21 de ce boitier 18, en étant-rapporté par son côté ouvert sur celui-ci, et qui, suivant des modalités non visibles sur les figures, est apte à être relier à une quelconque source de fluide sous pression. Dans le corps 24 de ce cylindre de commande 23 est monté coulissant un piston 25 dont la tige 26, qui est tubulaire, est engagée, à coulissement, pour son guidage, sur une colonnette 27 solidaire du fond 28 du corps 19 du boîtier 18. De manière usuelle, le piston 25 est soumis à un ressort de rappel 29 qui, prenant appui sur une plaque 30 fermant, à sa base, le corps 24, le sollicite en direction opposée au couvercle 21 du boîtier 18. Le dispositif de freinage il comporte, enfin, un organe 31, dit organe régleur, par l'intermédiaire duquel le piston 25 du cylindre de commande 23 est apte à agir sur l'axe 14 porteur du sabot porte-semelle 12. En pratique, cet organe régleur 31 s'étend parallèlement au cylindre de commande 23, à distance de celui-ci, et entre lui et ce cylindre de commande 23 intervient un levier multiplicateur 33, qui, logé dans le boîtier 18, est calé en rotation sur un axe 34 monté à tourillonnement dans ce boîtier 18, avec, également calé sur cet axe 34 dans la forme de réalisation représentée, un levier 32 propre à un freinage à main. Par l'une de ses extrémités, qui forme fourche, le levier 33 porte sur la tige 26 du piston 25, de part et d'autre de la colonnette 27 sur laquelle est engagée cette tige 26. Par l'autre de ses extrémités, qui forme également fourche, il porte sur l'organe régleur 31, en étant maintenu élastiquement au contact de celui-ci par deux ressorts 35. Globalement, l'organe régleur 31 comporte, lui-même, d'une part, une partie fixe 36, par laquelle, suivant des modalités décrites plus en détail ultérieurement, il est en prise avec le boîtier 18, et, d'autre part, une partie mobile 37, qui est destinée à être en prise avec l'axe 14, avec, intervenant entre lesdites parties 36, 37, des moyens de rattrapage 38 propres à une compensation automatique de l'usure de la semelle de frottement 16 équipant le sabot porte-semelle 12 concerne. Ces dispositions étant bien connues par elles-mêmes, et ne relevant pas en propre de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici, notamment en ce qui concerne les moyens de rattrapage 38. Seuls seront décrits ici les éléments du dispositif de freinage 11 nécessaires à la compréhension de l'invention. Suivant l'invention, la partie fixe 36 de l'organe régleur 31 est dissociée du boitier 18, et, entre elle et ce boîtier 18, il intervient un montage articulé 40. Dans la forme de réalisation représentée, et ainsi qu'il est mieux visible sur la figure 5, ce montage articulé 40 est un montage à rotule résultant de ce que la partie fixe 36 de l'organe régleur 31 présente une surface de révolution 41 par laquelle elle est au contact d'une surface de révolution 42 que présente corollairement le boîtier 18, et de ce que l'une quelconque de ces surfaces de révolution 41, 42 est une surface sphérique. En pratique, la surface sphérique appartient à la partie fixe 36 de l'organe régleur 31 ; elle est donc constituée par la surface 41 de cette partie fixe 36. Il s'agit dlune surface qui s'étend annulairement autour de l'axe de l'organe régleur 31, et, donc, autour d'une colonnette 43, parallèle à la colonnette 27, autour de laquelle s'ordonne, de manière usuelle, cet organe régleur 31. Dans la forme de réalisation représentée, la surface de révolution 42 que présente, corollairement, le boîtier 18 est une surface conique. En pratique, cette surface de révolution 42 appartient au couvercle 21 du boîtier 18, et elle s'étend annulairement autour d'une ouverture 44 que présente ce couvercle 21 pour permettre à l'organe régleur 31 d'être soumis au levier multiplicateur 33 logé dans ce boîtier 18. Bien entendu, cette surface de révolution conique 42 est une surface concave, avec sa concavité dirigée vers l'extérieur, cependant que la surface de révolution sphérique 41 de l'organe régleur 31 est, elle, une surface convexe. Suivant l'invention, le montage articulé 40 ainsi constitué intervient en combinaison avec un montage articulé 45 qui, prévu, par ailleurs, entre la partie mobile 37 de l'organe régleur 31 et l'axe 14 avec lequel est en prise cette partie mobile 37, est, également, en l'espèce, un montage à rotule. Dans la forme de réalisation représentée, cette partie mobile 37 comporte, pour être en prise avec l'axe 14, une oreille 46, et, ainsi qu'il est mieux visible sur la figure 4, c'est entre cette oreille 46 et cet axe 14 qu'intervient le montage articulé 45, ledit axe 14 étant entouré par une noix 48 de section extérieure sphérique, et ladite oreille 46 présentant, intérieurement, une surface sphérique complémentaire de la précédente. Pour le reste, la partie mobile 37 de l'organe régleur 31 comporte, annulairement, un plateau 49, formant chapeau, qui, axialement, porte, d'un côté, l'oreille 46, et est en prise, de l'autre côté, avec la colonnette 43, et qui, périphériquement, est relié par un soufflet 50 à une couronne 51 solidaire du couvercle 21 du boîtier 18. Des moyens de rappel étant par ailleurs prévus entre les deux parties 36, 37 constitutives de l'organe régleur 31, ces moyens de rappel interviennent, suivant l'invention, entre, d'une part, la partie mobile 37 de cet organe régleur 31, et, d'autre part, le boîtier 18, et, plus précisément, le couvercle 21 de celui-ci, en-sorte que ledit organe régleur 31 est en simple appui contre ledit boîtier 18. Il s'agit, en l'espèce, de moyens élastiques. Dans la forme de réalisation représentée, ces moyens élastiques de rappel sont constitués par deux ressorts de traction 52, en pratique des ressorts du type ressort à boudin, qui s'étendent parallèlement à la colonnette 43, en positions diamétralement opposées l'un par rapport à l'autre, à l'extérieur de la partie fixe 36 de l'organe régleur 31, entre celle-ci et le soufflet 50. Ainsi qu'il est mieux visible sur la figure 3 pour l'un d'eux, chacun de ces ressorts de traction 52 est vissé, à l'une de ses extrémités, sur une noix 53 elle-même vissée sur une vis 54 contrebutée par le couvercle 21 du boîtier 18, et, à l'autre de ses extrémités, sur une noix 55 elle-même vissée sur une vis 56 contrebutée par le plateau 49 de la partie mobile 36 de l'organe régleur 31. En service, les deux montages articulés 40, 45 entre lesquels s'étend l'organe régleur 31 permettent à celui-ci de s'accommoder systématiquement de tous les déplacements relatifs éventuels entre le boîtier 18 et l'axe 14, et, donc, entre le châssis 10 du véhicule ferroviaire concerné et l'essieu de la roue 13 correspondante de celui-ci, en prenant, à chaque fois, la direction nécessaire. Au fur et 9 mesure de l'usure de la semelle 16 portée par le sabot porte-semelle 12, la partie mobile 37 de l'organe régleur 31 s'écarte, à l'encontre des ressorts 52, de la partie fixe 36 de cet organe régleur 31, cependant que cette dernière, sous la sollicitation des mêmes ressorts 52, demeure en appui contre le boîtier 18, et, plus précisément, contre le couvercle 21 de celui-ci. Lorsque, pour le changement de cette semelle 16, il est nécessaire de ramener à sa position initiale la partie mobile 37 de l'organe régleur 31, il suffit d'agir en conséquence sur un levier 60 prévu å cet effet. Libérée par ce levier 60, cette partie mobile 37 est en effet alors rappelée par les ressorts 52 en direction du boîtier 18. Bien entendu la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution. En particulier, le montage articulé prévu suivant l'invention entre l'organe régleur et le boîtier fixe de l'ensemble pourrait tout aussi bien résulter par exemple de la mise en oeuvre de cardans. En outre, et notamment lorsqu'il s'agit d'un montage à rotule à surfaces de révolution, un tel montage articulé pourrait tout aussi bien intervenir a l'une et à l'autre des extrémités de l'organe régleur, celui-ci se trouvant alors en quelque sorte enfermé dans une cage solidaire du boîtier fixe. Dans tous les cas, la présente invention dissocie du boîtier du bloc frein l'organe régleur que comporte ce bloc frein, avec la possibilité, pour cet organe régleur, de prendre une direction quelconque autour d'un axe général de construction parallèle à l'axe du cylindre de commande correspondant, le montage articulé prévu à cet effet pouvant être quelconque, de même que peuvent être quelconques, à l'aide par exemple de blocs en matière élastique, ou de rondelles élastiques en acier ou en élastomère, les moyens permettant l'attachement de cet organe régleur au boîtier et sa prise de direction par rapport à celui-ci. REVENDICATIONS 1. Dispositif de freinage pour véhicule ferroviaire, du genre comportant, pour action sur un sabot porte-semelle, qui, associé à l'une des roues d'un tel véhicule, est en prise avec un axe (14) propre à son support, un boîtier (18), par lequel il est apte à être rapporté sur le châssis (10) dudit véhicule, un cylindre de commande (23), dont le corps (24) est porté par ledit bottier (18), et un organe (31), dit régleur, par l'intermédiaire duquel le piston (25) dudit cylindre de commande (23) est apte à agir sur ledit axe (14), ledit organe régleur (31) comportant lui-même, d'une part, une partie fixe (36), par laquelle il est en prise avec le boîtier (18), et, d'autre part, une partie mobile (37), qui est destinée à être en prise avec ledit axe (14), avec, intervenant entre lesdites parties (36, 37), des moyens de rattrapage (38) propres à une compensation automatique de l'usure de la semelle de frottement équipant le sabot porte-semelle concerné, caractérisé en ce que, la partie fixe (36) de l'organe régleur (31) est dissociée du boîtier (18), et, entre elle et ce boîtier (18), il intervient un montage articulé (40). 2. Dispositif de freinage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit montage articulé (40) est un montage à rotule résultant de ce que la partie fixe (36) de l'organe régleur (31) présente une surface de révolution (41) par laquelle elle est au contact d'une surface de révolution (42) que présente corollairement le boîtier (18), et de ce que l'une quelconque de ces surfaces de révolution (41, 42) est une surface sphérique. 3. Dispositif de freinage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la surface sphérique appartient à la partie fixe (36) de l'organe régleur (31). 4. Dispositif de freinage suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la surface de révolution (42) que présente le boîtier (18) est une surface conique. 5. Dispositif de freinage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, des moyens de rappel étant prévus entre les deux parties (36, 37) de l'organe régleur (31), ces moyens de rappel interviennent entre, d'une part, la partie mobile (37) de l'organe régleur (31), et, d'autre part, le boîtier (18), en sorte que ledit organe régleur (31) est en simple appui contre ledit boîtier (18). 6. Dispositif de freinage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de rappel sont constitués par des ressorts de traction (52). 7. Dispositif de freinage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, entre la partie mobile (37) de l'organe régleur (31) et l'axe (14) avec lequel elle est en prise intervient un montage articulé (45).