Brevet FR2782690A1 — publié le 20000303

Frein à disque pour véhicules ferroviaires L'invention concerne un frein à disque pour véhicules ferroviaires comprenant un dispositif d'actionnement qui comporte d'un côté, ou des deux côtés d'un anneau de friction, un levier conçu pour transmettre des excursions d'un générateur de force de freinage, actionné notamment par voie hydraulique, à une pièce de pression, en vue d'actionner au moins une mâchoire de frein, la pièce de pression étant montée basculante sur un axe du levier, et il est assuré au moyen d'au moins un guidage par coulisse, entre une pièce au moins à peu près fixe du frein à disque et la pièce de pression, une o orientation qui dans une grande mesure ne se modifie pas de la pièce de pression, ainsi que de la mâchoire de frein par rapport à l'anneau de friction. On connaît un frein à disque de ce genre par le EP 0 731 286 A1. Le frein à disque décrit dans ce document, qui de toutes façons est prévu pour un actionnement pneumatique est, en vue d'éviter une usure radiale en oblique d'au moins une mâchoire de frein qui peut basculer de manière limitée par rapport à un axe d'un palier de butée s'étendant sensiblement dans la direction périphérique d'un anneau de friction au centre de friction, muni d'un guidage à coulisse. Le guidage à coulisse est à distance du palier de butée, cette distance ayant au moins une composante s'étendant parallèlement à l'orientation de l'anneau de friction. La coulisse et un coulisseau correspondant sont répartis sur une pièce sensiblement fixe et au moyen d'un levier de commande sur la mâchoire de frein, la coulisse s'étendant sensiblement parallèlement à la direction de l'axe de l'anneau de friction. Dans le cas o le palier de butée est guidé par exemple par un levier à griffe sur un trajet circulaire, la coulisse est incurvée opportunément de la même façon que le trajet circulaire. Par le guidage dans une coulisse, on empêche d'une manière simple toute usure radiale en oblique. Le mode de réalisation mentionné ci-dessus du guidage par coulisse a fait ses preuves. Il reste cependant souhaitable de trouver une 2 2782690 construction aussi simplifiée que possible, qui fonctionne de manière sûre, même lorsque l'usure du frein augmente. L'invention y pourvoie. Suivant l'invention, le au moins un guidage par coulisse comporte deux doigts qui pénètrent en coulissant et d'une manière décalée l'un par rapport à l'autre, dans au moins deux tronçons de coulisse, qui sont au moins sensiblement en forme d'arc de cercle, et qui ont respectivement des rayons différents. De préférence, l'un des deux arcs de cercle est sensiblement concentrique au mouvement du bras de levier. L'invention offre l'avantage particulier que la première coulisse ou le premier tronçon de coulisse et le doigt correspondant servant de coulisseau sont constitués d'une manière simple (notamment sans bras de commande), qu'ils ont sensiblement le même rayon que le levier d'actionnement de la mâchoire de frein, de sorte que le doigt assure, indépendamment de la position de levier, toujours l'orientation horizontale de la pièce de pression et l'orientation parallèle de la pièce de pression vis-à-vis de l'anneau de friction. On empêche ainsi de manière sûre, lorsque la garniture de frein est neuve, c'est-à-dire lorsqu'elle n'est pas encore usée, tout basculement de la pièce de pression par rapport à son axe sur le levier. La deuxième coulisse ayant un autre rayon et un autre doigt, contrecarre en plus l'effet que le bras de levier efficace du premier doigt ou du premier guidage à coulisse devient de plus en plus petit lorsque le basculement du levier augmente. Pour une grande usure de la garniture de frein, le doigt n'a ainsi pratiquement pas d'action. Mais alors, le deuxième doigt S2 qui a encore un bras de levier suffisant par rapport à l'axe de la mâchoire de frein, vient dans l'autre guidage à coulisse ou l'autre tronçon de coulisse. On conserve ainsi la fonction du guidage à coulisse d'une façon simplifiée du point de vue de la construction et gagnant notamment de la place, même lorsque l'usure de la mâchoire de frein augmente. Suivant une variante préférée de l'invention, les au moins deux tronçons de coulisse sont constitués d'évidements en forme de gorge dans un plateau commun de guidage. De préférence, le au moins un plateau de guidage est fixé à la pièce de pression de la mâchoire de frein, de façon que les tronçons de coulisse soient dirigés sensiblement parallèlement à la direction d'actionnement de la mâchoire de frein. Cette variante de l'invention a tout d'abord l'avantage particulier de ne plus nécessiter pour le guidage par 3 2782690 coulisse, de levier de commande compliqué. On a simplement besoin de fabriquer le plateau de guidage et d'y faire pénétrer le doigt. Suivant un autre exemple de réalisation de l'invention qui est particulièrement préféré, les au moins deux tronçons de coulisse sont constitués d'évidements en forme de gorge dans un plateau commun de guidage. Les plateaux sont fixés respectivement par exemple à l'extrémité supérieure et à l'extrémité inférieure de la pièce de pression, les doigts correspondants étant issus de l'étrier de frein. En prévoyant le guidage à coulisse à l'extrémité supérieure et à l'extrémité inférieure ou aux extrémités l0 éloignées du levier de la pièce de pression, on assure un guidage à coulisse particulièrement sûr. Dans un autre de mode de réalisation, les deux tronçons de coulisse ne sont ménagés en commun que dans l'un des plateaux, ce qui diminue encore le coût de réalisation du guidage à coulisse. De préférence: - le diamètre ou la largeur des deux tronçons de coulisse et des doigts qui y pénètrent sont différents; - les profondeurs des deux tronçons de coulisse ménagés dans les plateaux de guidage sont différentes; - les deux bras de levier entre les doigts et le premier axe correspondent au moins à la moitié de la distance comprise entre les doigts dans les tronçons de coulisse; - le rayon du premier tronçon de coulisse correspond sensiblement à la longueur du bras de levier du levier. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple: la figure 1 est une vue de côté d'un frein à disque actionné par voie hydraulique suivant l'invention et d'un étrier de frein actionné par voie hydraulique; la figure 2 est une vue en plan schématique de l'exemple de réalisation de la figure 1; la figure 3 est une vue à plus grande échelle d'un détail de la figure 2; la figure 4 est une vue à plus grande échelle analogue à la figure 3, qui représente le deuxième plateau et le deuxième tronçon à coulisse; 4 2782690 la figure 5 est une vue de détail d'un autre mode de réalisation de l'invention; et la figure 6 est une vue de détail à plus grande échelle d'un troisième mode de réalisation de l'invention. La figure 1 représente un frein à disque actionné par voie hydraulique pour des véhicules ferroviaires, ayant un étrier 1 de frein à transmission par levier. Le générateur 2 de force intégré à l'étrier 1 de frein, transmet par le levier 3 une force de serrage à la pièce 4 de pression, qui est montée par son axe A sur le levier 3 et qui agit sur la mâchoire 5 de frein ou la o0 garniture de frein, laquelle appuie lors du freinage sur l'anneau 6 de friction. A la figure 2, le point B indique la position de l'axe A suivant la figure 1. Pour empêcher que la pièce 4 de pression n'effectue des mouvements de basculement par rapport à l'axe A ou pour empêcher des mouvements BW de rotation, on se sert d'un guidage double à coulisse qui i5 s'oppose d'une manière efficace à une usure en oblique de la garniture 5 de frein (voir figure 2). Le guidage double par coulisse (guidage parallèle) est constitué de deux doigts Sl, S2 qui sont reliés respectivement d'une manière rigide à la semelle de l'étrier de frein (en en étant par exemple issus) ainsi que de deux plateaux 8, 9 séparés l'un de l'autre, qui sont reliés rigidement à la pièce 4 de pression, aux extrémités éloignées du levier 3 (respectivement "haute" et "basse") et qui sont munis respectivement d'une coulisse ou d'un tronçon K1, K2 de coulisse (voir aussi les figures 3 et 4). La fonction du guidage parallèle utilisée aux figures 1 et 4, apparaît nettement dans ce qui est représenté a la figure 3 et à la figure 4. C'est ainsi que pour bien faire apparaître la fonction de l'invention, le plateau 8 supérieur est représenté dans une position du levier, qui correspond à l'état "disque de frein et garniture neufs", tandis que la figure 4 représente le plateau 9 inférieur dans la position du levier "disque de frein et garniture de frein usés". La figure 3 montre qu'il est usiné dans le plateau 8 supérieur la première coulisse K1, qui a une courbure en arc de cercle ayant un rayon qui correspond au rayon R du bras de levier (distance du palier de levier à l'axe A), de sorte que le doigt Sl qui est issu de la partie supérieure de la semelle 7 de l'étrier de frein, assure respectivement la position horizontale de la pièce 4 de pression indépendamment de la position du levier 3 lors de l'actionnement 2782690 du frein. Le bras de levier L1 efficace du doigt Sl devient ainsi de plus en plus petit au fur et à mesure que le levier 3 bascule davantage lorsque l'usure de la garniture de frein et de l'anneau 6 de frein augmente, puisque la position du doigt Sl se rapproche du point P et finalement dans la position (usée) de la figure 4 se trouve pratiquement dans le prolongement de l'axe A, de sorte que le doigt Sl ne peut pratiquement plus avoir d'effet. Dans ce cas, le doigt S2 pénètre dans l'autre coulisse ou dans le plateau 9 inférieur, dans sa coulisse K2 (ayant un rayon différent du rayon R), ce doigt ayant un bras de levier L2 par rapport au point P. Même si l'usure du o disque de frein augmente, par exemple celle de l'anneau 6 de friction et de la mâchoire 5 de frein, la fonction du guidage à coulisse reste assurée ainsi d'une manière simple. En principe, les deux doigts Sl et S2 se trouvent ainsi toujours en prise avec les deux coulisses K1 et K2. Il faut simplement remarquer que l'efficacité de chacun des doigts Sl et S2 dépend de la valeur des dimensions L1 et L2. La valeur des dimensions L1 et L2 la plus petite possible est la moitié de la distance LS entre les deux doigts, il s'ensuit que la fonction du guidage parallèle est d'autant plus précise que la distance LS est plus grande. Les figures 5 et 6 représentent deux variantes de solution qui opèrent d'une manière encore simplifié du point de vue de la construction, avec seulement un plateau qui est fixé à une extrémité de la pièce de pression, les doigts étant juxtaposés sur la semelle 7 de l'étrier de freinage. Suivant la figure 5, il est constitué seulement une seule gorge K' dans le plateau 8, gorge qui comporte deux tronçons K1, K2 de rayon différent, mais qui est efficace pour les deux doigts Sl et S2. La solution de la figure 6 se caractérise en revanche par un diamètre différent des doigts. La coulisse K2 est dans cet exemple de réalisation plus profonde que la coulisse K1. Pour conclure, on remarquera que la position mutuelle des deux doigts Sl et S2 peut être quelconque. Il est simplement essentiel, qu'à chaque position d'un doigt, respectivement l'une des coulisses assure la position horizontale de la pièce 4 de pression. 6 2782690 Signes de référence Etrier de frein 1 Générateur de pression 2 Levier 3 Pièce de pression 4 Mâchoire de frein 5 Anneau de friction 6 Semelle d'étrier de frein 7 io Plateau 8, 9 Doigt S1, S2 Bras de levier L1, L2 Tronçon de coulisse K1, K2 Axe A Mouvement de basculement BW 7 2782690 REVENDICATIONS 1. Frein à disque pour véhicules ferroviaires comprenant: a) un dispositif d'actionnement, qui comporte d'un côté ou des deux côtés d'un anneau (6) de friction un levier (3) conçu pour transmettre des excursions d'un générateur (2) de force de freinage, actionné notamment par voie hydraulique, à une pièce (4) de pression en vue d'actionner au moins une mâchoire (5) de frein, b) la pièce (4) de pression est montée basculante sur un axe (A) du levier (3), O10 et c) il est assuré au moyen d'au moins un guidage par coulisse entre une partie au moins sensiblement fixe du frein à disque et la pièce (4) de pression, une orientation qui, dans une grande mesure, ne se modifie pas de la pièce (4) de pression, ainsi que de la mâchoire (5) de frein par rapport à l'anneau (6) de friction, caractérisé en ce que d) le au moins un guidage par coulisse comporte deux doigts (S1, S2) qui pénètrent, en coulissant et d'une manière décalée l'un par rapport à l'autre, dans au moins deux tronçons (K1, K2) de coulisse, qui sont au moins sensiblement en forme d'arc de cercle et qui ont respectivement des rayons différents. 2. Frein à disque pour véhicules ferroviaires suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les au moins deux tronçons (K1, K2) de coulisse sont constitués d'évidements en forme de gorge dans un plateau (8, 9) commun de guidage. 3. Frein à disque pour véhicules ferroviaires suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les au moins deux tronçons (K1, K2) de coulisse sont constitués sous forme d'évidements en forme de gorge, séparés l'un de l'autre dans au moins deux plateaux (8, 9) distincts de guidage. 8 2782690 4. Frein à disque pour véhicules ferroviaires suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le au moins un plateau (8, 9) de guidage est fixé à la pièce (4) de pression de la mâchoire (5) de frein, de façon que les tronçons (K1, K2) de coulisse soient dirigés sensiblement parallèlement à la direction d'actionnement de la mâchoire de frein. 5. Frein à disque pour véhicules ferroviaires suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'aux extrémités de la pièce de pression, qui sont éloignées du levier, est fixé l'un des plateaux (8, 9) de guidage et en ce que les doigts (S1, S2) correspondants sont issus de la o semelle (7) de l'étrier de frein. 6. Frein à disque pour véhicules ferroviaires suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre ou la largeur des deux tronçons (K1, K2) de coulisse et des doigts (S1, S2) qui y pénètrent sont différents. 7. Frein à disque pour véhicules ferroviaires suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les profondeurs des deux tronçons de coulisse ménagés dans les plateaux (8, 9) de guidage sont différentes. 8. Frein à disque pour véhicules ferroviaires suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux bras (L1, L2) de levier entre les doigts (S1, S2) et le premier axe (A) correspondent au moins à la moitié de la distance comprise entre les doigts (S1, S2) dans les tronçons (K1, K2) de coulisse. 9. Frein à disque pour véhicules ferroviaires suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rayon du premier tronçon (K1) de coulisse correspond sensiblement à la longueur du bras de levier du levier (3).