Brevet FR2967123A1 — publié le 20120511

Dispositif de freinaqe maqnétique pour un véhicule ferroviaire La présente invention concerne un dispositif de freinage magnétique pour un véhicule ferroviaire et plus particulièrement un dispositif de guidage pour ce type de dispositif de freinage. Certains véhicules ferroviaires sont équipés d'un système de freinage magnétique utilisé éventuellement avec d'autres systèmes de freinage. Le freinage magnétique est généralement utilisé sur des trains de montagne, sur des tramways, sur des métros et sur des trains exprès régionaux en tant que freinage dit d'urgence ou par exemple en tant que frein de parking. On connaît dans le brevet FR 2 233 210 A un dispositif de freinage magnétique se composant d'un ensemble fixé sur le châssis d'un bogie du véhicule et comportant des patins de freinage et une rangée d'électro-aimants. Chaque patin de freinage ainsi que la rangée d'électro-aimants sont déplaçables, selon une direction verticale, entre une position escamotée et une position de freinage dans laquelle lesdits patins sont appliqués contre un rail et les rangées d'électro-aimants se trouvent à distance relativement faible du rail. Lors d'une sollicitation du freinage magnétique, les patins et la rangée d'électro-aimants descendent et un champ magnétique est créé pour plaquer les patins sur le rail. Ainsi, le produit de la force d'application d'origine électro magnétique, par le coefficient de frottement des masses polaires sur le rail, provoque des efforts retardateurs importants, qui sont transmis au bogie correspondant. Pour obtenir un freinage efficace au moyen du frein magnétique, les patins de freinage et les rangées d'électro-aimants doivent être à l'aplomb du rail correspondant lorsqu'ils arrivent dans la position de freinage sur ce rail, ce qui n'est pas toujours le cas compte tenu de l'écartement des rails qui n'est pas constant ou de leur inclinaison ou des portions courbes. L'invention a donc pour but de proposer un dispositif qui permet de recentrer dans l'axe d'un rail d'une voie les éléments du dispositif de freinage magnétique. L'invention a donc pour objet un dispositif de freinage magnétique pour un véhicule ferroviaire comprenant au moins une rangée d'électro-aimants déplaçable selon une direction verticale avec un jeu latéral entre une position escamotée et une position de freinage dans laquelle ladite au moins une rangée d'électro-aimants est appliquée contre un rail d'une voie. Ce dispositif comprend au moins un élément de guidage solidaire de ladite au moins une rangée et s'étendant verticalement sur un côté et au-dessous de ladite au moins une rangée, ledit au moins un élément de guidage venant en contact avec un côté du rail au cours du déplacement de ladite au moins une rangée entre une position escamotée et sa position de freinage pour assurer le positionnement de cette rangée sur le rail de ladite voie. Le dispositif peut encore présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement, ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - ledit au moins un élément de guidage comprend une partie supérieure sensible-ment verticale et une partie inférieure inclinée vers le côté du rail contre lequel ledit au moins un élément de guidage entre en contact, - ledit au moins un élément de guidage est formé par une plaque comportant dans le prolongement de la partie inférieure, un rebord transversal muni d'une portion courbe, - la plaque présente une section transversale en forme de U, - ledit au moins un élément de guidage comprend une tige, - ledit au moins un élément de guidage comporte des moyens de réglage en hauteur par rapport au rail, - ledit au moins un élément de guidage est en acier inoxydable, - le dispositif comporte, d'une part, pour chaque rail de la voie, au moins une rangée d'électro-aimants reliée l'une à l'autre par une liaison mécanique rigide et, d'autre part, un élément de guidage associé à une rangée d'électro-aimants, - le dispositif comporte, d'une part, pour chaque rail de la voie au moins une rangée d'électro-aimants reliée l'une à l'autre par une liaison mécanique souple et, d'autre part, un élément de guidage associé à une rangée d'électro-aimants, et - ledit au moins un élément de guidage s'applique sur le côté intérieur du rail correspondant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique partielle et de face d'un dispositif de freinage magnétique, et équipé d'un élément de guidage, - la figure 2 est une vue de l'élément de guidage de côté selon la flèche F de la figure 1, et - les figures 3 et 4 sont des vues analogues à la figure 1 et montrant le déplacement du dispositif de freinage magnétique entre la position escamotée et la position de freinage. Sur les figures 1 et 2, on a représenté partiellement un dispositif de freinage magnétique désigné dans son ensemble par la référence 10 et destiné aux véhicules ferroviaires comme par exemple les trains de montagne, les tramways, les métros et les transports exprès régionaux. Le dispositif de freinage 10 également appelé patin de freinage comprend au moins une rangée d'électro-aimants 11 fixée sur un châssis d'un bogie, non représenté, d'un véhicule ferroviaire. Le dispositif de freinage 10 comporte également un système de guidage désigné par le repère général 20 et qui permet de recentrer dans l'axe d'un rail 1 d'une voie la rangée d'électro-aimants 11. Le dispositif de freinage 10 constitué par la rangée d'électro-aimants 11 et par l'élément de guidage 20, est déplaçable par des organes de commande appropriés, non représentés, comme par exemple des vérins hydrauliques ou pneumatiques, entre une première position (figure 1) dans laquelle la rangée d'électro-aimants 11 est écartée du rail 1, et une seconde position (figure 4) dans laquelle ladite rangée d'électro-aimants 11 est appliquée sur le rail 1. Le déplacement vertical de la rangée d'électro-aimants 11 et de l'élément de guidage 20 s'effectue avec un jeu latéral permettant ainsi d'absorber les courbes et les dévers des rails 1 de la voie sur laquelle se déplace le véhicule ferroviaire. Les électro-aimants de la rangée d'électro-aimants 11 sont excités lorsque le dispositif de freinage 10 est appliqué contre le rail 1, ce qui permet de créer un effort de freinage important par exemple dans le cas d'un freinage dit d'urgence ou par exemple dans le cas d'une utilisation en frein de parking. D'une manière générale, l'élément de guidage 20 est destiné à venir en contact avec un côté du rail 1, comme par exemple le côté intérieur 1a de ce rail 1, autour du déplacement vertical du dispositif de freinage 10, pour le recentrer entre sa position escamotée haute et sa position de freinage basse. Ainsi que montré sur les figures 1 et 2, l'élément de guidage 20 comporte une partie supérieure 21 sensiblement verticale, et une partie inférieure 22 inclinée vers le côté intérieur 1 a du rail 1 contre lequel ledit élément de guidage 20 entre en contact. La partie supérieure 21 de l'élément de guidage 20 est prolongée par une patte 24 de fixation sur le dispositif de freinage 10. L'élément de guidage 20 comporte des moyens de réglage en hauteur par rapport au rail 1 qui sont, dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, constitués par des trous oblongs 28 ménagés dans la patte 24. L'élément de guidage 20 est fixé sur le dispositif de freinage 10 au moyen d'organes de vissage 29 qui traversent les trous oblongs 28. Le réglage en hauteur de l'élément de guidage 20 par l'intermédiaire des organes de vissage 29 coopérant avec les trous oblongs 28 permet de compenser l'usure du rail 1 et/ou l'usure des roues du véhicule ferroviaire. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, la partie supérieure 21 et la partie inférieure 22 de l'élément de guidage 20 sont formées par une plaque 25 présentant une section transversale 25 en forme de U. La plaque 25 comporte une branche centrale 25a et deux branches latérales 25b. La partie inférieure 22 de l'élément de guidage 20 est prolongée par un rebord transversal 26 comportant une portion courbe 26a destinée à entrer en contact avec le côté la du rail 1, ainsi qu'on le verra ultérieurement. La partie supérieure 21 de l'élément de guidage 20 est munie d'une plaque transversale 27 de renforts s'étendant entre les deux branches latérales 25b, comme cela apparaît dans la figure 2. Lorsque le dispositif de freinage magnétique 10 est actionné, les organes de commande, non représentés, descendent progressivement sur le dispositif de freinage 10, c'est-à-dire la rangée d'électro-aimants 11 ainsi que l'élément de guidage 20. Si le dispositif de freinage 10 n'est pas positionné correctement dans l'axe du rail 1, comme représenté à la figure 1, du fait par exemple de l'écartement des rails ou de leur inclinaison ou également du fait des courbes, la portion courbe 26a du rebord transversal 26 entre en contact avec le côté la du rail 1, ainsi que montré à la figure 3. Au cours de la descente du dispositif de freinage 10, la partie inférieure 22 inclinée de l'élément de guidage 20 glisse sur le côté la du rail 1, ce qui a pour effet de recentrer la rangée d'électro-aimants 11 dans l'axe du rail 1, comme montré à la figure 4. Ainsi, la rangée d'électro-aimants 11 entre en contact avec le rail 1 sur le maximum de sa surface afin d'obtenir un coefficient de frottement entre cette rangée d'électro-aimants 11 et le rail 1 le plus élevé possible lors de l'actionnement des électro-aimants. Selon une variante, l'élément de guidage 20 est constitué par une tige présentant également une partie supérieure sensiblement verticale et une partie inférieure inclinée. De préférence, l'élément de guidage 20 est en acier inoxydable. Généralement, le bogie du véhicule ferroviaire comporte pour chaque rail 1 de la voie, au moins une rangée d'électro-aimants 11 reliée l'une à l'autre par une liaison mécanique. Le dispositif de freinage comporte un seul élément de guidage 20 associé à une rangée d'électro-aimants 11 pour recentrer les rangées d'électro-aimants 11 sur chaque rail 1. Selon un premier mode de réalisation, la liaison mécanique reliant les deux rangées d'électro-aimants 11 est rigide et utilise par exemple un système de liaison à crémaillère. Selon un second mode de réalisation, la liaison mécanique reliant les deux rangées d'électro-aimants 11 est souple et comporte, par exemple, au moins un ressort permettant ainsi de compenser l'écartement des deux rails de la voie. REVENDICATIONS1.- Dispositif de freinage (10) magnétique pour un véhicule ferroviaire comprenant au moins une rangée d'électro-aimants (11) déplaçable selon une direction verticale avec un jeu latéral, entre une position escamotée et une position de freinage dans laquelle ladite au moins une rangée d'électro-aimants (11) est appliquée contre un rail (1) d'une voie, ce dispositif comprend au moins un élément de guidage (20) solidaire de ladite au moins une rangée (11) et s'étendant verticalement sur un côté et au-dessous de ladite au moins une rangée (11), ledit au moins un élément de guidage (20) venant en contact avec un côté (la) du rail (1) au cours du déplacement de ladite au moins une rangée (11) entre sa position escamotée et sa position de freinage pour assurer le positionnement de cette rangée (11) sur le rail (1). 2.- Dispositif de freinage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de guidage (20) comprend une partie supérieure (21) sensiblement verticale et une partie inférieure (22) inclinée vers le côté (1 a) du rail (1) contre lequel ledit au moins un élément de guidage (20) entre en contact. 3.- Dispositif de freinage (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de guidage (20) est formé par une plaque (25) comportant dans le prolongement de la partie inférieure (22), un rebord transversal (26) muni d'une portion courbe (26a). 4.- Dispositif de freinage (10) selon la revendication (3), caractérisé en ce que la plaque (25) présente une section transversale en forme de U. 5.- Dispositif de freinage (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de guidage (20) comprend une tige. 6.- Dispositif de freinage (10) selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de guidage (20) comporte des moyens de réglage en hauteur par rapport au rail (1). 7.- Dispositif de freinage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de guidage (20) est en acier inoxydable. 8.- Dispositif de freinage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, pour chaque rail (1) de la voie au moins une rangée d'électro-aimants (11) reliée l'une à l'autre par une liaison mécanique rigide et, d'autre part, un élément de guidage (20) associé à une rangée d'électro-aimants (11). 9.- Dispositif de freinage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, pour chaque rail (1) de la voie au moins une 6 rangée d'électro-aimants (11) reliée l'une à l'autre par une liaison mécanique souple et, d'autre part, un élément de guidage (20) associé à une rangée d'électro-aimants (11). 10.- Dispositif de freinage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce ledit au moins un élément de guidage (20) s'applique sur le côté intérieur du rail (1) correspondant.