Brevet FR3130725A1 — publié le 20230623

L’invention concerne un système de freinage ferroviaire comportant un cylindre de frein, un dispositif d’actionnement configuré pour verrouiller le cylindre de frein dans une position de freinage et un dispositif de déverrouillage (50) configuré pour déverrouiller le dispositif d’actionnement par l’actionnement d’un mécanisme de commande (40) qui comporte un organe de commande (63) mobile en translation selon une direction et logé dans un boîtier (33) du dispositif de déverrouillage, l’organe de commande étant configuré pour coopérer avec le dispositif d’actionnement, et un organe de blocage (64) monté mobile en translation selon une direction perpendiculaire à la direction de déplacement de l’organe de commande et logé dans le boîtier du dispositif de déverrouillage, le mécanisme de commande étant configuré de sorte, lorsque le dispositif d’actionnement est dans une position de verrouillage du cylindre de frein et que l’organe de commande est sollicité et déplacé vers une position de maintenance dans laquelle il est configuré pour faire passer le dispositif d’actionnement dans une position de déverrouillage, l’organe de blocage est sollicité et déplacé dans une position dans laquelle il bloque en position l’organe de commande . (Figure 4) Système de freinage ferroviaire et véhicule ferroviaire pourvu d’un tel système Domaine technique de l’invention L’invention concerne le domaine des véhicules ferroviaires. Elle concerne plus particulièrement un système de freinage ferroviaire pour un véhicule ferroviaire. L’invention concerne également un véhicule ferroviaire comportant un tel système. Par exemple, le système de freinage ferroviaire peut comporter un cylindre de frein configuré pour agir sur des organes de freinage du véhicule, tel que par exemple des disques de frein ou directement sur les roues du véhicule. Etat de la technique Les véhicules ferroviaires sont généralement équipés de cylindres freins comportant chacun un piston mobile sous l'effet d'un fluide sous pression, le déplacement de ce piston entraînant une action de freinage telle que le serrage d'un disque de frein entre deux patins, ou la pression directe d'un patin contre une roue du véhicule. Ces cylindres de frein comportent également généralement un actionneur de parking ou de secours qui est activé en cas de perte de pression du fluide sous pression, en cas de vidange volontaire ou de fuite du système pneumatique, et qui permet d'assurer le freinage grâce à la force d'un ou plusieurs ressorts se substituant à la force du fluide. Une fois cet actionneur activé, le frein reste serré en permanence, tandis que des actions de maintenance doivent le cas échéant être menées pour identifier et supprimer la cause de la défaillance du circuit de fluide sous pression. Cependant, il peut être nécessaire, notamment pendant ces opérations de maintenance, de déplacer le véhicule ferroviaire dont l'actionneur a été activé, et il est pour cela nécessaire de déverrouiller l'actionneur. On connaît du document EP 2 154 040 un dispositif d'actionnement pour frein de roue de véhicule, ce dispositif comportant des moyens de déclenchement permettant le verrouillage du frein lorsqu'une action de freinage de secours a eu lieu. En particulier, il s’agit d’un actionneur de frein de parking ou de secours adapté à verrouiller un cylindre de frein ferroviaire. Cet actionneur comporte un manchon de poussée adapté à agir sur ledit cylindre de frein, un coulisseau monté mobile axialement dans le manchon de poussée entre une position de verrouillage et une position de déverrouillage, un piston adapté à être entrainé par des moyens élastiques et lié à un organe d'accrochage, et une pluralité de billes disposées dans une ouverture du manchon entre le coulisseau et l'organe d'accrochage et commandées en position par une surface latérale du coulisseau. Lorsque le coulisseau est en position de verrouillage, les billes adoptent une position saillante vis-à-vis du manchon où elles sont engagées dans un renfoncement de l'organe d'accrochage, et lorsque le coulisseau est en position de déverrouillage, adoptent une position rétractée vis-à-vis du manchon où elles sont dégagées de l'organe d'accrochage. Lorsque le coulisseau est en position de verrouillage, l'organe d'accrochage entraine axialement le manchon de poussée et lorsque le coulisseau est en position de déverrouillage, l'organe d'accrochage est axialement désaccouplé du manchon de poussée. La surface latérale du coulisseau comporte pour chaque bille un renfoncement de verrouillage respectif pour recevoir à engagement cette bille lorsque le coulisseau est en position de verrouillage, chaque renfoncement de verrouillage étant orienté axialement et présentant une section transversale en arc de cercle de rayon semblable à celui de la bille. Ainsi, la bille est en contact avec la surface du renfoncement de verrouillage sur une ligne en arc de cercle. Dans le document EP 2 154 040, l'actionneur comporte en outre un dispositif de déverrouillage qui est adapté à repousser le coulisseau dans le manchon de poussée en comprimant un ressort disposé entre le coulisseau et le manchon de poussée. Le dispositif de déverrouillage est donc adapté à entrainer le coulisseau de sa position de verrouillage à sa position de déverrouillage. En particulier, un agent de maintenance souhaitant stopper l'effort de freinage exercé par l'actionneur en vue, par exemple, de déplacer le véhicule vers son lieu de maintenance, doit opérer le déverrouillage de l'actionneur grâce au dispositif de déverrouillage et par exemple, en tirant sur un câble de commande. Dans le document EP 2 154 040, le dispositif de déverrouillage comporte un levier ayant une embase bombée et une tige s'étendant à partir de l'embase. L'embase bombée est disposée et maintenue entre le sommet du coulisseau et une butée annulaire dont le diamètre interne est légèrement inférieur à celui de l'embase bombée. Ce dispositif de déverrouillage comporte également des moyens d'actionnement du levier. Ces moyens comportent un fourreau qui enveloppe partiellement la tige et dont l'extrémité fermée est traversée par un tourillon transversal. Ce tourillon est relié à un ressort de rappel qui a tendance à ramener le fourreau et donc le levier dans l'axe du coulisseau. Les moyens d'actionnement comportent également une tige reliée au tourillon. Cette tige s'étend transversalement au coulisseau et peut être entrainée en translation suivant la direction grâce à un organe de commande externe tel qu'une poignée reliée au câble de commande. Lorsqu'un agent de maintenance souhaite stopper l'effort de freinage exercé par l'actionneur, il lui suffit d'actionner l'organe de commande externe de sorte à déplacer la tige provoquant via le tourillon, le déplacement du fourreau et donc du levier. L'embase bombée du levier étant retenue contre la butée annulaire, le fourreau pivote autour du tourillon tandis que le levier coulisse dans ce fourreau et que l'embase bombée bascule de sorte qu'une partie de cette embase vient exercer un effort sur le sommet du coulisseau qui est repoussé dans sa position de déverrouillage. Autrement dit, l'enclenchement du dispositif de déverrouillage entraine le coulisseau vers sa position de déverrouillage. Chaque bille est alors poussée par l'organe d'accrochage et se rapproche ainsi de l'axe du coulisseau jusqu'à se trouver dans le renfoncement de déverrouillage correspondant à sa position rétractée. Le profil de chaque gorge permet de conserver durant tout le déplacement de la bille correspondante une ligne de contact bille/gorge en arc de cercle. Dès que les billes occupent leur position rétractée, l'organe d'accrochage devient axialement désaccouplé du manchon. N'ayant plus aucune prise sur les billes, l'organe d'accrochage coulisse alors axialement par rapport au manchon de poussée. Le piston vient alors en butée contre le corps tandis que le manchon de poussée est libre de coulisser le long de son axe longitudinal. Le piston du cylindre de frein remonte en position haute et le cylindre de frein est alors en position desserrée. D’autres dispositifs d'actionnement sont connus des documents FR 2 473 440, EP 0 206 520 et BE 852 864. L’invention concerne un système de freinage ferroviaire ayant notamment un dispositif d’actionnement ainsi qu’un dispositif de déverrouillage du type de ceux décrits ci-dessus, qui soit simple, commode et économique tant dans sa fabrication que dans son utilisation. L’invention a ainsi pour objet, sous un premier aspect, un système de freinage ferroviaire pour un véhicule ferroviaire, comportant un cylindre de frein configuré pour agir sur des organes de freinage du véhicule ferroviaire, un dispositif d’actionnement configuré pour verrouiller le cylindre de frein dans une position de freinage et un dispositif de déverrouillage configuré pour déverrouiller le dispositif d’actionnement par l’actionnement d’un mécanisme de commande, caractérisé en ce que le mécanisme de commande comporte un organe de commande mobile en translation selon une direction et logé dans un boîtier du dispositif de déverrouillage, l’organe de commande étant configuré pour coopérer avec le dispositif d’actionnement, et un organe de blocage monté mobile en translation selon une direction perpendiculaire à la direction de déplacement de l’organe de commande et logé dans le boîtier du dispositif de déverrouillage, le mécanisme de commande étant configuré de sorte, lorsque le dispositif d’actionnement est dans une position de verrouillage du cylindre de frein et que l’organe de commande est sollicité et déplacé vers une position de maintenance dans laquelle il est configuré pour faire passer le dispositif d’actionnement dans une position de déverrouillage, l’organe de blocage est sollicité et déplacé dans une position dans laquelle il bloque en position l’organe de commande. Ainsi, lorsqu’un agent de maintenance qui a exercé un effort pour déplacer l’organe de commande en vue de déverrouiller le dispositif d’actionnement, relâche l’effort exercé, alors l’organe de commande reste en position de maintenance par l’effet de l’organe de blocage. Le mécanisme de commande du système de freinage ferroviaire selon l’invention est particulièrement simple et compact en ce qu’il regroupe, dans le boîtier du dispositif de déverrouillage, à la fois l’organe de commande qui coopère avec le dispositif d’actionnement et l’organe de blocage qui coopère avec l’organe de commande. Des caractéristiques préférées, simples, commodes et économiques du système de freinage ferroviaire selon l’invention sont présentées ci-après. Le dispositif de déverrouillage comporte au moins une tige de commande assujettie par une extrémité à l’organe de commande et montée partiellement en saillie du boîtier de sorte à être sollicitée depuis l’extérieur du boîtier par exemple par une poignée et/ou un câble de commande. L’organe de commande est formé par une chape montée mobile dans un espace ménagé dans un corps du boîtier, entre une position de sécurité, correspondant à un verrouillage du cylindre de frein, et une position de maintenance correspondant à un déverrouillage du cylindre de frein, avec la chape qui présente un orifice central configuré pour recevoir un levier du dispositif d’actionnement. L’organe de blocage est formé par un verrou en forme de U logé dans un espace ménagé dans un corps du boîtier, avec le verrou qui présente une paroi de fond de laquelle saillent une première branche ayant à son extrémité libre un premier rebord pouvant être logé dans une première cavité ménagée dans le corps, et une deuxième branche s’étendant en regard de la première branche et ayant à son extrémité libre un second rebord pouvant être logé dans une seconde cavité ménagée dans le corps. La chape et le verrou sont dimensionnés de sorte que la chape est reçue au moins partiellement dans un espace délimité entre les première et deuxième branches du verrou en U. Le mécanisme de commande présente un module de pilotage pourvu d’un piston de pilotage s’étendant au moins partiellement dans le corps du boîtier, d’une chambre de pilotage alimentée en fluide sous pression par un orifice de pilotage ménagé dans le corps du boîtier et qui se trouve, d’une part en communication fluidique avec une gorge ménagée dans un corps du cylindre de frein et, d’autre part en communication fluidique avec la chambre de pilotage via une conduite de pilotage cheminant au moins dans le corps du boîtier. Lorsque la chambre de pilotage est alimentée, le piston de pilotage est sollicité de sorte qu’il pousse le verrou pour que la chape puisse s’y loger, le premier rebord est logé dans la première cavité, et dans cette position de sécurité de la chape, le levier du dispositif d’actionnement est reçu partiellement dans un orifice central de la chape. Lorsque la chambre de pilotage n’est plus alimentée et que la chape est entraînée en translation vers sa position de maintenance, elle sort de l’espace délimité entre les première et deuxième branches du verrou en U, lequel est libéré et entrainé en translation par le piston de pilotage lui-même sollicité par un organe de ressort et, dans cette position de maintenance, le premier rebord sort au moins partiellement de la première cavité pour venir se positionner sous la chape tandis que le deuxième rebord est logé dans la deuxième cavité, bloquant ainsi la chape en position. Le piston de pilotage est assujetti mécaniquement à une extrémité à la deuxième branche du verrou et le module de pilotage présente en outre un organe de rappel monté autour du piston de pilotage et configuré pour le solliciter à distance de l’espace du corps, vers un capot externe du module de pilotage, lequel capot externe délimite avec le piston de pilotage la chambre de pilotage qui est alimentée en fluide sous pression. Le mécanisme de commande présente un module de détection pourvu d’au moins un capteur logé dans le corps et configuré pour détecter la position de l’organe de commande et/ou de l’organe de blocage. Le boîtier est réalisé en matière plastique. Le système comporte un cylindre de frein de parking et/ou de frein d’urgence configuré pour agir sur des organes de freinage du véhicule, tel que par exemple des disques de frein ou directement sur les roues du véhicule, avec le dispositif d’actionnement qui est configuré pour verrouiller en configuration de freinage de parking, ou de freinage d’urgence, le cylindre de frein de parking ou de frein d’urgence, respectivement. L’invention a aussi pour objet, sous un deuxième aspect, un véhicule ferroviaire comportant un système de freinage ferroviaire tel que décrit ci-dessus, qui est configuré pour agir sur des organes mécaniques du véhicule et dont le dispositif de déverrouillage est configuré pour déverrouiller le dispositif d’actionnement par l’actionnement d’un mécanisme de commande. Brève description des figures On va maintenant poursuivre l’exposé de l’invention par la description d’exemples de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. La illustre schématiquement un système de freinage ferroviaire selon l’invention. La illustre partiellement et en perspective le système de freinage ferroviaire de la . La est une vue en coupe transversale partielle repérée III-III sur la . La est une vue en coupe médiane longitudinale d’un mécanisme de commande du système de freinage ferroviaire des figures 1 à 3, dans une première configuration dite de sécurité. La est une vue similaire à celle de la , montrant le mécanisme de commande dans une deuxième configuration dite de maintenance. La illustre en coupe une première variante de réalisation du mécanisme de commande, dans sa première configuration dite verrouillée. La est une vue similaire à celle de la , montrant le mécanisme de commande dans sa deuxième configuration dite déverrouillée. La illustre en coupe une deuxième variante de réalisation du mécanisme de commande, dans sa première configuration dite verrouillée. La est une vue similaire à celle de la , montrant le mécanisme de commande dans sa deuxième configuration dite déverrouillée. Système de freinage ferroviaire pour un véhicule ferroviaire, comportant un cylindre de frein (2) configuré pour agir sur des organes de freinage (18) du véhicule ferroviaire, un dispositif d’actionnement (14) configuré pour verrouiller le cylindre de frein dans une position de freinage et un dispositif de déverrouillage (50) configuré pour déverrouiller le dispositif d’actionnement par l’actionnement d’un mécanisme de commande (40), caractérisé en ce que le mécanisme de commande comporte un organe de commande (63) mobile en translation selon une direction et logé dans un boîtier (33) du dispositif de déverrouillage, l’organe de commande étant configuré pour coopérer avec le dispositif d’actionnement, et un organe de blocage (64, 77) monté mobile en translation selon une direction perpendiculaire à la direction de déplacement de l’organe de commande et logé dans le boîtier du dispositif de déverrouillage, le mécanisme de commande étant configuré de sorte, lorsque le dispositif d’actionnement est dans une position de verrouillage du cylindre de frein et que l’organe de commande est sollicité et déplacé vers une position de maintenance dans laquelle il est configuré pour faire passer le dispositif d’actionnement dans une position de déverrouillage, l’organe de blocage est sollicité et déplacé dans une position dans laquelle il bloque en position l’organe de commande. Système de freinage ferroviaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de déverrouillage (50) comporte au moins une tige de commande (34) assujettie par une extrémité à l’organe de commande (63) et montée partiellement en saillie du boîtier (33) de sorte à être sollicitée depuis l’extérieur du boîtier par exemple par une poignée (35) et/ou un câble de commande (55). Système de freinage ferroviaire selon l’une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l’organe de commande est formé par une chape (63) montée mobile dans un espace (39) ménagé dans un corps (60) du boîtier (33), entre une position de sécurité, correspondant à un verrouillage du cylindre de frein (2), et une position de maintenance correspondant à un déverrouillage du cylindre de frein, avec la chape qui présente un orifice central (66) configuré pour recevoir un levier (47) du dispositif d’actionnement (14). Système de freinage ferroviaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’organe de blocage est formé par un verrou en forme de U (64) logé dans un espace (39) ménagé dans un corps (60) du boîtier (33), avec le verrou qui présente une paroi de fond (67) de laquelle saillent une première branche (68) ayant à son extrémité libre un premier rebord (69) pouvant être logé dans une première cavité (72) ménagée dans le corps du boîtier, et une deuxième branche (70) s’étendant en regard de la première branche et ayant à son extrémité libre un second rebord (71) pouvant être logé dans une seconde cavité (73) ménagée dans le corps du boîtier. Système de freinage ferroviaire selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la chape (63) et le verrou (64) sont dimensionnés de sorte que la chape est reçue au moins partiellement dans un espace délimité entre les première et deuxième branches (68, 70) du verrou. Système de freinage ferroviaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le mécanisme de commande (40) présente un module de pilotage (61) pourvu d’un piston de pilotage (77) s’étendant au moins partiellement dans un corps (60) du boîtier (33), d’une chambre de pilotage (78) alimentée en fluide sous pression (FP) par un orifice de pilotage (81) ménagé dans le corps du boîtier et qui se trouve, d’une part en communication fluidique avec une gorge (41) ménagée dans un corps (4) du cylindre de frein (2) et, d’autre part en communication fluidique avec la chambre de pilotage via une conduite de pilotage (82) cheminant au moins dans le corps du boîtier. Système de freinage ferroviaire selon les revendications 4 à 6, caractérisé en ce que lorsque la chambre de pilotage (78) est alimentée, le piston de pilotage (77) est sollicité de sorte qu’il pousse le verrou (64) pour que la chape (63) puisse s’y loger, le premier rebord (69) est logé dans la première cavité (72), et dans cette position de sécurité de la chape, le levier (47) du dispositif d’actionnement (14) est reçu partiellement dans l’orifice central (66) de la chape. Système de freinage ferroviaire selon les revendications 4 à 6, caractérisé en ce que lorsque la chambre de pilotage (78) n’est plus alimentée et que la chape (63) est entraînée en translation vers sa position de maintenance, elle sort de l’espace délimité entre les première et deuxième branches (68, 70) du verrou (64), lequel est libéré et entrainé en translation par le piston de pilotage (77) lui-même sollicité par un organe de ressort (79) et, dans cette position de maintenance, le premier rebord (69) sort au moins partiellement de la première cavité (72) pour venir se positionner sous la chape tandis que le deuxième rebord (71) est logé dans la deuxième cavité (73), bloquant ainsi la chape en position. Système de freinage ferroviaire selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le piston de pilotage (77) est assujetti mécaniquement à une extrémité à la deuxième branche (70) du verrou (64) et le module de pilotage (61) présente en outre un organe de rappel (79) monté autour du piston de pilotage (77) et configuré pour le solliciter à distance de l’espace (39) du corps (60) du boîtier (33), vers un capot externe (80) du module de pilotage, lequel capot externe délimite avec le piston de pilotage la chambre de pilotage (78) qui est alimentée en fluide sous pression (FP). Système de freinage ferroviaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le mécanisme de commande (40) présente un module de détection (62) pourvu d’au moins un capteur (75) logé dans le corps (60) du boitier (33) et configuré pour détecter la position de l’organe de commande (63) et/ou de l’organe de blocage (64). Système de freinage ferroviaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le boîtier (33) du dispositif de déverrouillage (50) est réalisé en matière plastique. Système de freinage ferroviaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu’il comporte un cylindre de frein de parking et/ou de frein d’urgence configuré pour agir sur des organes de freinage du véhicule, tel que par exemple des disques de frein ou directement sur les roues du véhicule, avec le dispositif d’actionnement (50) qui est configuré pour verrouiller en configuration de freinage de parking, ou de freinage d’urgence, le cylindre de frein de parking ou de frein d’urgence, respectivement. Véhicule ferroviaire comportant un système de freinage ferroviaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, qui est configuré pour agir sur des organes mécaniques (18) du véhicule et dont le dispositif de déverrouillage (50) est configuré pour déverrouiller le dispositif d’actionnement (14) par l’actionnement d’un mécanisme de commande (40).