Brevet FR2706844A1 — publié le 19941230

DISPOSITIF DE FREINAGE POUR BOGIE. La présente invention concerne un dispositif de freinage pour bogie. Les dispositifs de freinage pour bogie de l'état de la technique font appel, par exemple, à des dispositifs de frein à sabot. Ces dispositifs sont appelés dispositifs à freinage sur la roue. Sur un tel dispositif des plaquettes de frein sont montées sur une garniture de frein elle-même solidaire d'un sabot de freinage. Le sabot de freinage est commandé longitudinalement par des moyens de commande disposés longitudinalement au sabot de manière à ce que la transmission du mouvement longitudinal entre les moyens de commande et le sabot se fasse directement. Un autre dispositif de freinage pour bogie de l'état de la technique fait appel à un dispositif à pinces nécessitant l'utilisation de disques noyés dans les roues. Dans un tel dispositif, des plaquettes de frein viennent mordre les disques de part et d'autre de la roue. Ces dispositifs sont appelés dispositif à freinage dans la roue. Des réalisations sont apparues qui proposent d'utiliser un dispositif de freinage à sabot, d'une part, et un dispositif de freinage à pinces, d'autre part, ces dispositifs de freinage étant placés, l'un, en amont de la roue freinée et, l'autre, en aval de cette roue freinée. Les fabricants et concepteurs de dispositifs de freinage se sont toujours attachés à proposer un concept de freinage imposant une séparation structurelle et fonctionnelle des dispositifs de freinage à sabots et des dispositifs de freinage à pinces. Cette séparation structurelle et fonctionnelle est pour eux le garant d'un fonctionnement présentant peu de problème et permettant des réalisations simples et peu coûteuse. C'est le mérite de la demanderesse de revenir sur les conceptes de freinage existants et de proposer un dispositif de freinage conforme à l'invention. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le dispositif de freinage monté sur bogie comprend, pour une roue donnée, une première et une seconde unité de freinage, ladite première unité de freinage comportant: - un cylindre de commande de frein dans un plan horizontal, disposé dans le sens transversal du dispositif de freinage, dont les tiges de piston extérieur et intérieur sont orientées chacune vers l'un ou l'autre des côtés latéraux de la première unité de freinage; - au moins un levier de frein extérieur pivotant horizontalement, ses extrémités libres pivotant autour d'axes verticaux et l'une de ses extrémités étant articulée sur la tige de piston extérieur; - au moins un levier de frein intérieur pivotant horizontalement, ses extrémités libres pivotant autour d'axes verticaux et l'une de ses extrémités étant articulée sur la tige de piston intérieur; - une mâchoire de frein extérieure, pivotant horizontalement et verticalement, articulée sur l'une des extrémités des leviers de frein extérieur; - une mâchoire de frein intérieure, pivotant horizontalement et verticalement, articulée sur l'une des extrémités des leviers de frein intérieur; - une biellette extérieure articulée à ses extrémités libres autour d'axes horizontaux, l'une des extrémités étant articulée sur le châssis du bogie, l'autre étant articulée sur ladite mâchoire de frein extérieur; - une biellette intérieure articulée à ses extrémités libres autour d'axes horizontaux, l'une des extrémités étant articulée sur le châssis du bogie, l'autre étant articulée sur ladite mâchoire de frein intérieur; - un bras vertical fixe extérieur, imposant aux leviers de frein extérieur de pivoter autour, est disposé entre les deux extrémités libres desdits leviers de frein extérieur; et - un bras vertical fixe intérieur, imposant aux leviers de frein intérieur de pivoter autour, est disposé entre les deux extrémités libres desdits leviers de frein intérieur; et ladite seconde unité de freinage comportant - un cylindre de commande de frein dans un plan vertical, disposé dans le sens vertical du dispositif de freinage, dont la tige de piston verticale est orientée vers le bas; - une biellette droite se déplaçant dans un plan vertical sous l'action dudit cylindre de commande de frein; - une biellette coudée pivotant dans le plan vertical, ses extrémités libres pivotant autour d'un premier et d'un second axe horizontal, ladite biellette coudée étant solidaire entre ses extrémités libres de l'une des extrémités de la biellette droite; et - un sabot de frein, mobile longitudinalement, et son porte semelle articulés sur l'une des extrémités libres de la biellette coudée; lesdits bras verticaux fixes étant solidaires d'un mancheron fixe solidaire du châssis du bogie, l'autre extrémité libre de ladite biellette coudée étant articulée sur ledit mancheron fixe et ledit cylindre de commande de frein vertical, disposé dans le sens vertical, étant solidaire dudit châssis de bogie. Un avantage fondamental du dispositif de freinage conforme à l'invention est d'obtenir un éloignement maximal entre la zone de pulvérisation d'huile du dispositif de graissage du boudin de la roue par rapport à l'une quelconque des semelles de frein. En effet, en réalisant un dispositif de freinage à sabots et à pinces dans une seule zone de préférence à l'extérieur du bogie, la zone de la roue disposée à l'intérieur du bogie ainsi libérée peut être utilisée pour y disposer le dispositif de graissage. L'écart entre le dispositif de freinage à sabot et à pince et le dispositif de graissage correspond donc au rayon de la roue. Il est bien connu de l'homme du métier que le graissage des boudins des roues pose des problèmes importants. En effet sur les bogies de l'art antérieur le graissage des boudins de roue ne peut s'effectuer qu'en amont ou en aval de la roue. C'est-à-dire soit dans une zone proche du dispositif de freinage à sabot, soit dans une zone proche du dispositif de freinage à pince. Dans les deux cas le problème posé par ce graissage est que l'huile pulvérisée est susceptible de s'enflammer lors du freinage du fait que le frottement des semelles de frein sur la roue a pour conséquence la création d'étincelles. Le dispositif de freinage selon l'invention évite donc la présence d'étincelles dans la zone de pulvérisation de l'huile, zone où l'on trouve aussi de la poussière grasse, également inflammable. Un autre avantage de l'invention est la présence d'une seule zone d'intervention pour le contrôle, la maintenance et le changement des garnitures de frein. Un autre avantage de l'invention est une meilleure accessibilité des garnitures de frein du fait que le dispositif de freinage est disposé côté extérieur du bogie, d'où un usinage et un entretien facilités. Un autre avantage de l'invention est que les arrivées d'air des cylindres de commandes du freinage sont regroupées dans une même zone. Un autre avantage de l'invention est une simplification des fixations sur le châssis bogie du fait de la suppression des éléments de fixation du dispositif de freinage à sabots. Un autre avantage de l'invention est une simplification de la conception du bogie. Un autre avantage de l'invention est un dispositif de freinage compact. D'autres problèmes, caractéristiques et avantages du dispositif de freinage selon l'invention apparaîtrons plus clairement à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré du dispositif de freinage représenté dans les dessins joints, dessins dans lesquels: - la figure 1 représente une vue de face du dispositif de freinage de l'invention; et - la figure 2 représente une vue de profil en coupe de la seconde unité de freinage de l'invention. Le dispositif de freinage monté sur bogie comprend, pour une roue 1 donnée, une première et une seconde unité de freinage. Les unités de freinage se composent d'éléments intérieurs et d'éléments extérieurs disposés, soit, de part et d'autre d'une même roue, c'est à dire à Xiextérieur ou à l'intérieur du châssis du bogie, soit, dans le plan de la roue. Il résulte de ce qui précède que seul apparait, sur la figure 1, du fait de la symétrie des unités de freinage, les éléments extérieurs à la roue 1. I1 va de soit que le dispositif de freinage décrit est susceptible d'être utilisé sur une ou plusieurs roues d'un bogie. La première unité de freinage comporte un cylindre de commande de frein 2 dans un plan horizontal et ses pistons extérieur 3 et intérieur, au moins un levier de frein extérieur 4, au moins un levier de frein intérieur, une mâchoire de frein extérieure 5, une mâchoire de frein intérieure, une biellette extérieure 6, une biellette intérieure, un bras vertical fixe extérieur 7 et un bras vertical fixe intérieur. La seconde unité de freinage comporte un second cylindre de commande de frein 8 dans un plan vertical et son piston vertical 9, une biellette droite 10, une biellette coudée 11 et un sabot de frein et son porte-sabot 12. Le cylindre de commande de frein 2 horizontal est disposé dans le sens transversal du dispositif de freinage. Les tiges du piston extérieur 3 et intérieur sont orientées, respectivement, vers l'un ou l'autre des côtés latéraux du cylindre de commande de frein 2 horizontal. Le levier de frein extérieur 4 pivote horizontalement. Chacune de ses extrémités libres pivote autour d'un axe vertical. L'une de ces extrémités est articulée sur la tige du piston extérieur 3. Selon le mode de réalisation représenté à la figure 1, les leviers de frein extérieur 4 et intérieur se composent chacune de deux branches extérieures ou intérieures disposées dans un plan vertical. Le levier de frein intérieur pivote horizontalement. Chacune de ses extrémités libres pivote autour d'un axe vertical. L'une de ces extrémités est articulée sur la tige du piston intérieur. La mâchoire de frein extérieure 5 pivote verticalement et est articulée sur l'autre extrémité du levier de frein extérieur 4. La mâchoire de frein intérieure pivote verticalement et est articulée sur l'autre extrémité du levier de frein intérieur. Les mâchoires de frein extérieure 5 et intérieure pivotent également horizontalement sous l'action, respectivement, des leviers de frein extérieur et intérieur 4. La biellette extérieure 6 est articulée à ses extrémités libres autour d'un axe horizontal. L'une de ses extrémités est articulée sur le châssis 14 du bogie, l'autre étant articulée sur la mâchoire de frein extérieure 5. La biellette intérieure est articulée à ses extrémités libres autour d'un axe horizontal. L'une de ses extrémités est articulée sur le châssis 14 du bogie, l'autre étant articulée sur la mâchoire de frein intérieure. Les biellettes extérieure 6 et intérieure sont disposées dans le sens vertical. Le bras vertical fixe extérieur 7 impose aux leviers de frein extérieur 4 de pivoter autour de l'axe vertical de ce bras vertical extérieur 7. Le bras vertical extérieur est disposé entre les deux extrémités libres des leviers de frein extérieurs 4. Le bras vertical fixe intérieur impose aux leviers de frein intérieur de pivoter autour de l'axe vertical de ce bras vertical intérieur. Le bras vertical intérieur est disposé entre les deux extrémités libres des leviers de frein intérieur. Comme indiqué précédemment, la seconde unité de freinage comporte un second cylindre de commande de frein 8 vertical et son piston vertical 9, une biellette droite 10, une biellette coudée 11 et un sabot de frein et son portesabot 12. Le cylindre de commande de frein 8 est disposé dans le sens vertical du dispositif de freinage. La tige de piston 9 verticale de ce cylindre de commande de frein 8 vertical est orientée vers le bas. La biellette coudée 11 pivote dans un plan vertical. Ses extrémités libres pivotent autour d'un premier axe horizontal 11a et d'un second axe horizontal llb. La biellette droite 10 se déplace dans son plan sous l'action du cylindre de commande de frein 8. La biellette droite 10 et la biellette coudée 11 sont soudées à un tube 15 de manière à être solidaires l'une de l'autre. Le sabot de frein 12, mobile longitudinalement, et son porte-semelle sont articulés sur l'une des extrémités libres de la biellette coudée 11. Les bras verticaux fixes 7 sont solidaires, par l'intermédiaire d'un connecteur 7a, d'un mancheron fixe 13 lui-même solidaire du châssis 14 du bogie. L'autre extrémité libre de la biellette coudée 11 est articulée sur le mancheron fixe 13. Le cylindre de commande de frein 8 vertical est disposé dans le sens vertical et est solidaire du châssis 14 de bogie. La figure 2 représente une vue de profil en coupe de la seconde unité de freinage de l'invention. Sur la figure 2 apparaîssent le mancheron fixe 13 solidaire du châssis 14 du bogie, le connecteur 7a, l'extrémité inférieure de la biellette droite 10, la biellette coudée 11 et le sabot de frein 12. Le connecteur 7a constitue l'extrémité supérieure des bras verticaux fixes extérieur 7 et intérieur. Selon le mode de réalisation représenté à la figure 2, la biellette coudée 11 et le mancheron fixe 13 se composent de deux branches disposées de part et d'autre du sabot de frein. REVENDICATIONS 1. Dispositif de freinage monté sur bogie comprenant, pour une roue (1) donnée, une première et une seconde unité de freinage, ladite première unité de freinage comportant: - un cylindre de commande de frein (2) dans un plan horizontal, disposé dans le sens transversal du dispositif de freinage, dont les tiges de piston extérieur (3) et intérieur sont orientées chacune vers l'un ou l'autre des côtés latéraux de la première unité de freinage; - au moins un levier de frein extérieur (4) pivotant horizontalement, ses extrémités libres pivotant autour d'axes verticaux et l'une de ses extrémités étant articulée sur la tige de piston extérieur (3); - au moins un levier de frein intérieur pivotant horizontalement, ses extrémités libres pivotant autour d'axes verticaux et l'une de ses extrémités étant articulée sur la tige de piston intérieur; - une mâchoire de frein extérieure (5), pivotant horizontalement et verticalement, articulée sur l'une des extrémités des leviers de frein extérieur (4); - une mâchoire de frein intérieure, pivotant horizontalement et verticalement, articulée sur l'une des extrémités des leviers de frein intérieur; - une biellette extérieure (6) articulée à ses extrémités libres autour d'axes horizontaux, l'une des extrémités étant articulée sur le châssis (14) du bogie, l'autre étant articulée sur ladite mâchoire de frein extérieur (5); - une biellette intérieure articulée à ses extrémités libres autour d'axes horizontaux, l'une des extrémités étant articulée sur le châssis du bogie, l'autre étant articulée sur ladite mâchoire de frein intérieur; - un bras vertical fixe extérieur (7), imposant aux leviers de frein extérieur (4) de pivoter autour, est disposé entre les deux extrémités libres desdits leviers de frein extérieur; et - un bras vertical fixe intérieur, imposant aux leviers de frein intérieur de pivoter autour, est disposé entre les deux extrémités libres desdits leviers de frein intérieur; et ladite seconde unité de freinage comportant - un cylindre de commande de frein (8) dans un plan vertical, disposé dans le sens vertical du dispositif de freinage, dont la tige de piston (9) verticale est orientée vers le bas; - une biellette droite (10) se déplaçant dans un plan vertical sous l'action dudit cylindre de commande de frein (8); - une biellette coudée (11) pivotant dans le plan vertical, ses extrémités libres pivotant autour d'un premier (la) et d'un second (lob) axe horizontal, ladite biellette coudée (11) étant solidaire entre ses extrémités libres de l'une des extrémités de la biellette droite (10); et - un sabot de frein (12), mobile longitudinalement, et son porte-semelle articulés sur l'une des extrémités libres de la biellette coudée (11); lesdits bras verticaux fixes (7) étant solidaires d'un mancheron fixe (13) solidaire du châssis (14) du bogie par l'intermédiaire d'un connecteur (7a), l'autre extrémité libre de ladite biellette coudée (11) étant articulée sur ledit mancheron fixe (13) et ledit cylindre de commande de frein (8) vertical, disposé dans le sens vertical, étant solidaire dudit châssis (14) de bogie.