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" Dispositif automatique de rattrapage d'usure pour sabots de frein "
L'invention concerne un dispositif de rattrapage d'usure pour sabots de frein, dispositif dans lequel la longueur effi. cace d'un élément de la tringlerie de frein est modifiée par un encliquetage suivant l'usure des sabots de frein. L'in- vention établit comme base du chemin de réglage pour l'encli- quetage la totalité du chemin, c'est à dire le chemin maximum de l'élément de tringlerie qui actionne le dispositif de rè- glage, et elle nélimine pas par suite l'influence que le che- min donné par l'allongement de la tringlerie exerce sur le rat-
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trapage d'usure.
Dans des constructions de tringleries de même gente l'allongement de la tringlerie est sensiblement le même et invariable, de sorte que celui-ci est introduit di- rectement dans le calcul de l'écartement maximum des sabots de frein. L'effort nécessaire pour appliquer les sabots de frein dans le cas de diverses tringleries de frein, est com- plètement différent, de sorte que les dispositifs qui doivent éliminer, par frottement ou à l'aide d'un ressort, l'influen- ce de l'allongement sur le rattrapage déterminent tout à fait arbitrairement et de façon variable, non seulement par la variation de la tension nécessaire de frottement ou du ressort, mais aussi par ces circonstances, le passage du che- min d'application des sabots de frein au chemin d'allonge- ment .
Suivant la présente invention, on intercale entre l'organe qui fait varier la longueur efficace d'un élément de la tringlerie de frein et un encliquetage qui actionne cet organe, un ressort qui, par suite de la résistance de l'or- gane, reste tendu, le cas échéant pendant plusieurs freinages successifs, jusqu'à ce que sa tension suffise pour surmonter cette résistance et provoquer le fonctionnement de l'organe qui fait varier la longueur efficace de l'élément de tringle- rie.
Le ressort prévu suivant l'invention agit par suite à la façon d'un accumulateur de force. L'encliquetage qui règle le rattrapage est relié dans ces conditions direc- tement et de façon non élastique à l'entraîneur qui agit sur le dispositif de rattrapage et qui est relié à son tour avec la tringlerie, ou bien il est actionné directement par de l'air comprimé à partir du cylindre de frein.
Les dessina représentent, à titre d'exemples, des modes de réalisation de l'objet de l'invention appliqué
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à un frein pneumatique. La fig. 1 est un schéma de la trin- glerie de frein et de l'encliquetage de commande; les figures 2 et 3 représentent, respectivement en coupe longitudinale et en vue d'extrémité, un mode de réalisation d'un dispositif de rattrapage correspondant ; les fig. 4 et 5 représentent de la même façon un autre mode de réalisation du dispositif de rattrapage; la fig. 6 est un schéma semblable à celui de la fig. 1 et montre une variante du dispositif de rattrapage; les fig. 7 et 8 montrent, respectivement en coupe longitudinale et en élévation, le dispositif de rattrapage de la fig. 6 ;
les fige 9 et 10 représentent le dispositif avec la commande à air comprimé.
Sur la fig. 1, 1 est le cylindre et 2 la tige de piston d'un frein à air comprimé. Sur la tige de piston est articulée en 4 une bielle 3. Une deuxième bielle 5 est arti- culée au cylindre en 6. Les deux bielles sont reliées entre elles, à peu près en leur milieu, par la tige 7 qui s'articu- le sur elles. Aux extrémités libres 8,,et 9 des bielles sont articulés les tirants 10 et 11 de la tringlerie de frein.A l'extrémité de la bielle 3 attaque une tige 12 dont l'autre extrémité s'articule sur un bras 13 du levier poudé 14, arti- culé lui-même à l'extrémité de la bielle 5. Le deuxième bras 15 du levier ooudé porte un bras de rappel 16. Le dispositif de rattrapage proprement dit est monté sur le tirant 10.
Celui-ci comporte un filetage 17 (Fig. 2) sur lequel est vissée une douille taraudée 18 pouvant tourner sur le tourillon 19. Ce tou- rillon est monté sur un bras de support articulé sur la bielle 5 et sur le levier coudé 14. Sur le tourillon 19 est monté également, de façon à pouvoir tourner librement, un rochet 20 et un porte-cliquet 21, tandis que sur le bras de support 22 sont fixés le pivot d'un cliquet de retenue 23 et une butée 24 pour le porte-cliquet. Le porte-cliquet 21,sur lequel est monté à rotation le cliquet de réglage 25, possède un bras portant le
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poids de rappel 26 et un nez 27 qui s'appuie sur une butée 24 prévue sur le bras de support 22 ; enfinle porte-cliquet est encore muni d'un appendice 28 qui s'engage entre les bras 15 et 16 du levier poudé 14.
Le rochet 20 et la douille tarau- dée 18 sont reliés entre eux par un ressort à boudin 29, dont les extrémités sont fixées aux deux pièces et qui en- toure avec un certain jeu la douille formant écrou.
Au moment du freinage la tige de piston 2 est déplacée vers la droite, ce qui fait que la distance entre les articulations 4 et 6 augmente et que la distance entre les articulations 8 et 9 diminue, par suite de la liaison des points 30 et 31. En conséquence les tirants 10 et 11, et par suite les freins, sont serrés et le levier coudé 14 tour- ne en même temps, par suite de la liaison de son bras 13 avec la tige 12. (La position du système de bielles dans la position de serrage du frein est représentée en traits mix- tes). Pendant ce mouvement du frein le bras 15 du levier coudé se déplace d'abord à vide, puis il vient buter contre le bras 28 du porte-cliquet et il entraîne celui-ci dans son mouvement ultérieur.
Ce mouvement à vide du levier coudé 14 a pour but d'assurer le bon fonctionnement du dispositif de rattrapage, même lorsque le piston, au lieu de revenir complètement à sa position extrême 4, lors du desserrage du frein, s'arrête auparavant en 4". Par conséquent, plus la distance entre les sabots de frein et la périphérie de la roue est grande, plus les articulations 8 et 9 des bielles seront rapprochées l'une de l'autre (dans la position 8', 9') au moment du serrage du frein, et plus la rotation du levier cou- dé 14 et par suite du rochet 20 sera grande.
Le dispositif de rattrapage ne doit fonctionner que lorsque la course du piston atteint une valeur déterminée, et comme d'autre part les tirants peuvent être considérés comme restant sensiblement parallèles dans leur mouvement et
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que le dispositif de rattrapage ne commence à travailler que dans une position déterminée du levier coude, les bielles 3 et 5 doivent former, lorsque cette course est atteinte, les côtés parallèles d'un parallélogramme, dont les sommets sont représentés par les articulations des bielles.
Lorsque le porte-cliquet 21 est entraîné par le bras 28, le cliquet 25 fait tourner' le rochet 20, et donne en même temps une certaine torsion au ressort à boudin 29, qui se tend jusqu'à ce qu'il surmonte le frottement du filetage et qu'il visse l'écrou 18 sur le tirant 10. Lorsque les sa- bots de frein rencontrent la jante de la roue, les tensions de traction augmentent dans la tringlerie, et avec elles le frottement du filetage 17 dans l'écrou 18 jusqu'à un degré tel que l'écrou ne tourne plus et que le ressort 29 est sim- plement tendu davantage quand le rochet 20 continue à tourner.
Lorsqu'on desserre le frein, le levier coudé 14 revient en ar- rière et dégage le bras 28, de sorte que le porte-cliquet 21 est ramené en arrière sous l'action du poids 26, jusqu'à ce que l'appendice 27 rencontre la butée 24. Ceci a pour effet de libérer aussi le rochet 20, qui revient brusquement en ar- rière sous l'action du ressort tendu 29, jusqu'à ce qu'il soit arrêté par le cliquet 23. Si le ressort n'est pas encore com- plètement détendu à ce moment, il fera encore tourner l'écrou 18 davantage dans le sens du rattrapage.
Si la résistance dans l'écrou de rattrapage augmente tellement (par exemple par suite de la présence de crasse ou de corps étrangers), que la tension donnée au ressort, lors d'un freinage et d'un rattra- page uniques, par l'avancement d'une dent du rochet, ne suf- fise pas pour faire tourner l'écrou, la tension du ressort est augmentée à chaque freinage suivant et à chaque nouvel avancement d'une dent, jusqu'à ce que cette tension suffise pour surmonter la résistance. Le porte-cliquet doit être cons- truit de façon qu'il existe dans la position de repos, un petit intervalle 33 entre le cliquet 25 et la dent voisine 32
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pour assurer l'entraînement du rochet. Si, pour une raison quelconque, le poids 26 ne ramenait pas le porte-cliquet à la position de repos, ceci serait obtenu par le bras de rappel 16 du levier coudé 14.
Les figures 3 et 4 représentent un mode de réalisation légèrement modifié. Le rochet 20 est combiné avec un dis- que à frottement 34 coincé par un ressort à boudin 35 en- tre des épaulement annulaires 36 et 43 de l'écrou 18 et une douille 44 montée sur le tourillon 19. Lorsque le rochet tourne cornue on l'a vu plus haut, l'éarou est entraîné par le disque à frottement Si la tension augmente dans la tringle- rie, le ressort 35 est comprimé, ce qui a pour effet de dimi- nuer le frottement entre les anneaux 36 et 43 et le disque à frottement 54,.de sorte que l'écrou cesse de tourner. Un cli- quet particulier pour assurer la position du rochet n'est pas nécessaire dans ce cas. Le rappel du porte-cliquet 21 se fait également par le poids 26 et est limité par la butée 24.
Dans les deux modes de réalisation il n'y a que 11' un des tirants qui soit raccourci, mais toute la tringlerie de frein est déplacée dans le même sens,, de sorte que le rattrapa- ge de jeu se produit effectivement sur les deux sabots de frein
Au lieu d'être monté dans un tirant, le dispositif de rattrapage peut être monté aussi, comme le montre la fig.
6, sur l'organe de liaison 7, dont la longueur est ainsi rendue variable. On peut utiliser à cet effet les deux modes de réa- lisation décrits ci-dessus du dispositif de rattrapage. Le dessin (fig. 6 - 8) montre le premier mode de réalisation.
Le levier 14, qui est toutefois représenté dans ce cas sous forme de levier droit à deux branches, est actionné par l'in- termédiaire d'un levier poudé 37 avec un bras 38 duquel le le- vier 14 est relié à articulation par une tige 39 parallèle à la bielle 3, ce levier coudé s'articulant sur l'articulation 4 de la tige de piston, tandis que sur son autre bras 40 s'ar- ticule une tige 42 dont l'autre extrémité est articulée en 41
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sur le cylindre 1. La longueur de la tige 39 doit être égale à la distance entre les pivots 4 et 31, pour assurer le bon fonctionnement du dispositif de rattrapage. Comme l'usure des sabots de frein est généralement irrégulière, l'élément 7 ne sera pas toujours parallèle à l'axe du cylindre dans la position de freinage.
Toutefois l'angle que le levier 14 fait, pour une course déterminée du piston, avec une parallèle menée à l'axe du cylindre par l'articulation 31 reste toujours le même. Pour une position déterminée du levier le cliquet 23 doit pénétrer dans la dent voisine et pour obtenir également ce résultat dans ce cas, il faut que le cliquet 23 puisse tour- ner autour de l'axe du dispositif de rattrapage. En consé- quence ce cliquet est monté, non pas comme dans la fige 2 sur un bras 22 solidaire du tourillon 19, mais sur un corps 45 pouvant tourner librement sur ce bras et portant aussi la butée 24 pour le porte-cliquet 21. Ce corps est articulé par une bielle 46 à un prolongement 47 du tirant 11.
Comme celui- ci reste toujours sensiblement parallèle à lui-même, le corps 45 subira, lorsque l'élément 7 tournera, des déplacements par lesquels l'action de la rotation de l'élément sur le rattrapage sera supprimée. Les fig. 9 et 10 représentent une variante du dispositifde rattrapage, dans laquelle la mise en action du cliquet d'entraînement de l'encliquetage est obtenue par l'intermédiaire d'un organe actionné par la tringlerie du frein et par la commande au moyen d'un piston actionné par de l'air comprimé, dès que le piston de frein dépasse une position déterminée lorsque le frein arrive au serrage. Le cliquet d'avancement 25 de l'encliquetage est disposé sur un piston 50-qui se déplace dans un cylindre 51 solidaire;'du carter qui entoure l'encliquetage et qui contient aussi le contre- cliquet 23.
La partie 51 du cylindre qui se trouve en arriè- re du piston 50 est en communication toujours ouverte par un tuyau 52 avec un orifice 53 ménagé dans la paroi latérale du cylindre de frein 1.
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Lorsque la course du piston de frein 54, course qui augmente par suite de l'usure des sabots de frein, devient tellement grande que ce piston dépasse l'orifice 53 lors du serrage du frein, l'air comprimé venant du cylindre de frein passe dans le tuyau 52, entre dans le cylindre 51 et pousse vers l'avant le piston 50, le cliquet d'avancement du rochet 20, cliquet qui est toujours en prise avec ce rochet faisant avancer ce dernier. Lors de desserrage du frein l'air comprimé s'échappe hors du cylindre de frein et par suite aussi hors du cylindre 51 et le piston 50, ainsi que le cliquet d'avan- cement sont ramenés à leur position de repos par un ressort 55 ou par d'autres moyens appropriés, le contre-cliquet 23 em- pêchant le rochet de tourner en arrière.
Au rochet 20 est fixée l'extrémité d'un ressort 29 dont l'autre extrémité est fixée à l'une des deux pièces de la tringlerie de frein qui sont vissées l'une sur l'autre.
On a supposé, sur le dessin, que cette autre extrémité du ressort 29 est fixée à une tige filetée 48 montée à rotation dans le cylindre de frein et dans le châssis de la voiture, mais ne pouvant se déplacer longitudinal ornent, tandis que la levier ou la bielle 5 s'articulant sur le cylindre de frein, dans les modes de réalisation précédents, attaque ici en 6 un écrou 49 monté sur la tige filetée 40.
Le mode de fonctionnement de ce dispositif est le même que celui du dispositif décrit ci-dessus. La rotation du rochet 20 au moyen du cliquet d'avancement a pour effet de tendre le ressort 29, car il faut admettre en général que la tension du ressort 29 n'est pas suffisante pour surmonter la résistance de frottement dans l'écrou 49, résistance qui est augmentée par les tensions de traction dans la tringlerie de f rein. Lorsque le ressort 29, le cas échéant après des ser- rages répétés des freins, se trouve assez tendu pour qu'il puisse surmonter cette résistance, la tige filetée 48 tourne dans l'écrou 49, parce que son extrémité fixée au rochet 20 @
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se trouve maintenue en même temps que ce rochet par les cli- quets 23,25.
Cette rotation de la tige filetée 48 produit un déplacement tel de l'écrou 49 sur la tige filetée, que les sabots de frein se trouvent rapprochés des jantes des roues, c'est à dire que leur usure se trouve rattrapée. Il est bien entendu que le dispositif do commande qui vient d'être décrit peut être utilisé aussi pour un encliquetage disposé sur une autre partie de la tringlerie de frein. En outre, pour commander l'ouverture 53 par le piston de frein 54, on peut faire en sorte que l'entrée de l'air comprimé dans le cylindre 51 et sa sortie de ce cylindre, soient provoquées par des organes de distribution appropriés actionnés par des piè- ces de la tringlerie de frein ou par la tige du piston de frein.
Presque toujours, dans les cas qui viennent d'être dé- crits, le tuyau 52 devra être un tuyau souple.