<Desc/Clms Page number 1>
Dispositif de freinage pour véhicules ferroviaires.
La présente invention se rapporte à un dispositif de freinage pour véhicules ferroviaires au moyen de sabots de frein qui, à l'exclusion de tout contact avec les roues, ne sont appliqués que sur les rails. On sait que de tels dispositifs de freinage présentent, du point de vue de la surface active de freinage, des caractéristiques plus favorables que les dispositifs dans lesquels le freinage se produit par application de sabots de frein contre les roues du véhicule.
<Desc/Clms Page number 2>
Les dispositifs de freinage connus jusqu'à ce jour dans lesquels des sabots de frein sont appliqués mécaniquement contre les rails au moyen d'une timonerie présentent cet inconvénient que l'effort de freinage obtenu est trop considérable, de sorte que le freinage - se produit d'une manière désagréablement brutale. Cela dit, l'objet de la présente invention est de réaliser un dispositif de freinage sur le rail qui permette d'obtenir un freinage très doux. A cette fin, dans le cas du dispositif de freinage suivant l'invention, les sabots de frein prévus en avant et en arrière des roues symétriquement par rapport au plan dans lequel la charge se transmet de la caisse du véhicule aux roues sont supportés par des barres de cadre qui, dans le sens des rails, font fortement saillie en dehors du dit plan de transmission.
Chacune de ces barres de cadre forme @ avec une tringle appartenant à une timonerie de-frein et articulée à un sabot de frein affecté à la barre de cadre considérée un angle primi- tivement petit et qui diminue encore à mesure que les sabots se déplacent vers les rails, de sorte que ces sabots he sont appliqués contre les rails qu'avec une force de freinage qui correspond à peu près à celle qui agit sur la timonerie de frein principale, ce qui permet d'obtenir le freinage doux escompté.
Une forme d'exécution de l'objet de l'inven- tion est représentée à titre d'exemple au dessin ci- joint où :
La fig. 1 est une élévation latérale d'une partie du cnâssis d'un wagon, dans laquelle on a repré-
<Desc/Clms Page number 3>
senté en même temps une roue du dit wagon et la façon dont le cadre prend appui sur l'essieu portant la dite roue ainsi que le dispositif de freinage prévu en com- binaison avec cette dernière.
La fig. 2 est une vue par le dessus de la fig 1 et
La fig. 3 une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 2.
La fig. 4 montre d'une manière simplifiée la timonerie de frein représentée aux figs. 1 à 3 et une partie du dispositif de suspension des sabots en 'deux positions différentes, les efforts engendrés lors du freinage étant représentés en direction et partielle- ment aussi en grandeur pour l'une de ces positions.
Les roues 1 du véhicule sont montées sur des essieux 2 dont un seul a été représenté. Ces roues peu- vent être soit calées sur l'essieu précité 2 soit fol- les sur lui. En avant et en arrière de chaque roue 1 est prévu un sabot de freinage sur le rail 3. Les sa- bots de freinont disposés symétriquement par rap- port au plan dans lequel la charge se transmet de la caisse du véhicule aux roues 1, cette transmission s'effectuant ici aux essieux 2. Les sabots de freinage 3 sont munis chacun d'un prolongement latéral 4 (fig. 3) dont le profil correspond à celui du boudin des roues 1.
La paire de sabots de frein antérieure et postérieure prévue en combinaison avec chaque train de roues est dans chaque cas suspendue, au moyen d'un ca- dre construit de préférence en tubes et comportant les barres principales 5 et une entretoise 6, à l'essieu 2
<Desc/Clms Page number 4>
correspondant du fait que ce cadre 5,6 est en liaison articulée avec une boîte 7 qui entoure l'essieu consi- déré.
Cette boîte 7 est soit montée folle et tournante sur l'essieu soit rigidement calée sur lui suivant que les roues sont montées de la première ou de la deuxième façon susindiquée. L'extrémité des barres de cadre 5 éloignée des essieux 2 fait une saillie consi- dérable dans le sens des rails 9 en dehors du plan de transmission de la cnarge entre la caisse et les roues, c'est-à-direde part et d'autre des essieux 2. Des barres auxiliaires 8 servent à compléter la suspension des divers sabots de frein 3 aux essieux 2 et prennent appui soit sur les boîtes d'essieu soit directement sur l'essieu fixe.
Afin de pouvoir appliquer mécaniquement contre les rails 9 les quatre sabots de frein 3 suspendus à un même essieu 2 on a prévu une timonerie qu'un organe unique réalisé sous forme d'une tringle 10 permet d'ac- tionner. Cette tringle de frein principale 10 est en liaison articulée avec l'une des extrémités d'un le- vier coudé 11 pivotant autour d'un axe 12. A l'autre extrémité de ce levier 11 s'articule un organe de liai- son 13 qui sert à supporter un pivot 14. Ce dernier sert de pivot d'articulation à quatre barres 15 dont cnacune se trouve en liaison articulée avec l'un des sabots de frein 3. Les deux barres 15 situées d'un même côté d'un même essieu 2 sont reliées en cadre au moyen d'une entretoise 16. En combinaison avec chaoue paire de sabots de frein reliée à un tel cadre 15, 16 est prévu un ressort ae déblocage 17.
Par suite de la
<Desc/Clms Page number 5>
saillie considérable des barres de cadre 5 de part et d'autre des essieux 2 l'angle (voir fig. 4) compris entre chaque barre de suspension principale 5 et la barre 15 qui lui correspond dans la timonerie est petit et il devient encore plus petit lors de l'ap- plication des sabots de frein 3 contre les rails.
La fig. 4 montre en deux positions différentes et d'une manière simplifiée les barres de suspension principales 5 prévues en combinaison avec un sabot de frein 3 antérieur et postérieur ainsi que les pièces 10, 11, 12, 13, 14,15 de la timonerie se rapportant à ces sabots 3. La position représentée en trait in- terrompu correspond à celle de ces pièces lorsque les sabots de frein 3 sont débloqués, tandis que la posi- tion représentée en trait plein correspond à celle dans laquelle la timonerie de frein est serrée. Pour appliquer les sabots'de frein il est hécessaire d'exer- cer sur la tringle de commande de frein principale 10 un effort de traction A (fig. 4). Celui-ci correspond à la résultante R de la force B provenant du poids du wagon et de la force mécanique d'application C à exer- cer sur les sabots 3.
La course passive relativement longue de la timonerie est nécessaire pour assurer une action simultanée de tous les sabots de frein dans le cas d'un long train; car, il n'est pas possible d'éviter des retards à l'action de freinage sur l'en- semble de la longueur du train. Les timoneries de frein en usage actuellement possèdent aussi cette particularité.
Lors de l'essai des freins il est également
<Desc/Clms Page number 6>
bien plus facile pour le personnel de s'assurer du mo- de de fonctionnement convenable lorsqu'on donne aux sabots une longue course. Sous ce rapport important du point du vue du service le nouveau mode de freinage offre même des avantages considérables sur celui qu'on emploie présentement. @u fait que maintenant, avec la disposition décrite, l'angle entre chaque barre de suspension principale 5 et la barre correspondante 15 de la timonerie est relativement faible et devient plus petit encore lors de l'application des sabots de frein, la force C qui est déterminante pour l'applica- tion de ces sabots 3 est petite malgré l'action du poids du véhicule (force B).
Le fait que l'application mécanique des sabots 5 contre les rails 9 s'effectue avec un ef@ort ---'le freinage relativement faible est d'une importance capitale car en de telles conditions un effet de freinte retable et sans â-ccups se trou- ve assuré. Far suite de l'étendue considérable de la surface frottante entre les quatre sabots de frein 3 affectés à cnacue train de roues et les rails 9 un effet Je freinage puissant n'en est pas mcins assuré.
Il est clair à ce ?ropos que tout danger de déraille- ment est écarté par les prolongements 4 des sabots de frein 3. De la petitesse relative de l'aryle résulte cet autre avantage que l'axe d'articulation 14 n'a pas à se déplacer dans le sens vertical, lors du serrage de la timenerie de frein, que d'une distance a relati- vement courte. Il devient ainsi bien plus facile de satisfaire à cete autre condition qu'aucune des pièces du dispositif de freinage ne doit dépasser le
<Desc/Clms Page number 7>
gabarit E (fig. 3) du matériel roulant.
La forte saillie des sabots de frein 3 dans le sens de la voie implique également une grande longueur de la timonerie de frein, et par suite une grande élasticité propre de celle-ci, de sorte que cette timonerie exerce de .son. côté une influence adoucissante considérable sur l'effet de freinage.
Dans le cas de bogies à deux essieux il y aura intérêt à ne prévoir de chaque côté que deux sabots de frein entre les deux roues. Même en un tel cas on disposera les sabots de frein symétriquement par rapport au plan de transmission de la charge entre la caisse et les roues, c'est-à-dire par rapport au plan transversal passant par le pivot du bogie.
La timonerie principale de frein peut être actionnée par n'importe quel système de frein auto- matique courant, tel que Westinghouse, Kunze-Nnorr, Drolshammer, etc. pour le freinage à air comprimé ou Hardy pour le freinage par le vide, ou enfin au moyen des leviers de manoeuvre habituels.
<Desc / Clms Page number 1>
Braking device for railway vehicles.
The present invention relates to a braking device for railway vehicles by means of brake shoes which, excluding any contact with the wheels, are applied only to the rails. It is known that such braking devices have, from the point of view of the active braking surface, more favorable characteristics than the devices in which the braking occurs by applying brake shoes against the wheels of the vehicle.
<Desc / Clms Page number 2>
Braking devices known to date in which brake shoes are applied mechanically against the rails by means of a linkage have the drawback that the braking force obtained is too considerable, so that the braking - occurs in an unpleasantly brutal way. However, the object of the present invention is to provide a braking device on the rail which makes it possible to obtain very gentle braking. To this end, in the case of the braking device according to the invention, the brake shoes provided in front and behind the wheels symmetrically with respect to the plane in which the load is transmitted from the vehicle body to the wheels are supported by frame bars which, in the direction of the rails, protrude strongly outside said transmission plane.
Each of these frame bars forms @ with a rod belonging to a brake linkage and articulated to a brake shoe assigned to the frame bar considered an angle which is initially small and which decreases further as the shoes move towards the rails, so that these he shoes are applied against the rails only with a braking force which roughly corresponds to that acting on the main brake linkage, thus achieving the expected smooth braking.
An embodiment of the object of the invention is shown by way of example in the accompanying drawing where:
Fig. 1 is a side elevation of part of the frame of a wagon, in which we have shown
<Desc / Clms Page number 3>
felt at the same time a wheel of said wagon and the way in which the frame bears on the axle carrying said wheel as well as the braking device provided in combination with the latter.
Fig. 2 is a view from above of fig 1 and
Fig. 3 a section along line III-III of FIG. 2.
Fig. 4 shows in a simplified manner the brake linkage shown in FIGS. 1 to 3 and a part of the device for suspending the shoes in two different positions, the forces generated during braking being shown in direction and partly also in magnitude for one of these positions.
The wheels 1 of the vehicle are mounted on axles 2 of which only one has been shown. These wheels can either be wedged on the aforementioned axle 2 or run on it. Front and rear of each wheel 1 is provided a brake shoe on rail 3. The brake shoes are arranged symmetrically with respect to the plane in which the load is transmitted from the vehicle body to the wheels 1, this transmission taking place here on axles 2. The brake shoes 3 are each provided with a lateral extension 4 (fig. 3), the profile of which corresponds to that of the flange of the wheels 1.
The pair of anterior and posterior brake shoes provided in combination with each set of wheels is in each case suspended by means of a frame preferably constructed of tubes and comprising the main bars 5 and a spacer 6, at the rear. axle 2
<Desc / Clms Page number 4>
corresponding to the fact that this frame 5,6 is in articulated connection with a box 7 which surrounds the axle in question.
This box 7 is either mounted idle and rotating on the axle or rigidly wedged on it depending on whether the wheels are mounted in the first or the second way mentioned above. The end of the frame bars 5 remote from the axles 2 protrudes considerably in the direction of the rails 9 outside the plane of transmission of the cnarge between the body and the wheels, that is to say from side to side. other of the axles 2. Auxiliary bars 8 serve to complete the suspension of the various brake shoes 3 to the axles 2 and are supported either on the axle boxes or directly on the fixed axle.
In order to be able to mechanically apply against the rails 9 the four brake shoes 3 suspended from the same axle 2, a linkage has been provided that a single member made in the form of a rod 10 allows to actuate. This main brake rod 10 is in articulated connection with one of the ends of an elbow lever 11 pivoting about an axis 12. At the other end of this lever 11, a connecting member is articulated. 13 which serves to support a pivot 14. The latter serves as an articulation pivot with four bars 15 of which cnacune is in articulated connection with one of the brake shoes 3. The two bars 15 located on the same side of the same axle 2 are connected in a frame by means of a spacer 16. In combination with each pair of brake shoes connected to such a frame 15, 16 is provided a release spring 17.
As a result of the
<Desc / Clms Page number 5>
considerable projection of the frame bars 5 on either side of the axles 2 the angle (see fig. 4) between each main suspension bar 5 and the bar 15 which corresponds to it in the linkage is small and it becomes even more small when applying the brake shoes 3 against the rails.
Fig. 4 shows in two different positions and in a simplified manner the main suspension bars 5 provided in combination with a front and rear brake shoe 3 as well as the parts 10, 11, 12, 13, 14,15 of the related linkage to these shoes 3. The position shown in broken lines corresponds to that of these parts when the brake shoes 3 are released, while the position shown in solid lines corresponds to that in which the brake linkage is engaged. To apply the brake shoes, it is necessary to exert a traction force A on the main brake control rod 10 (fig. 4). This corresponds to the resultant R of the force B coming from the weight of the wagon and the mechanical application force C to be exerted on the shoes 3.
The relatively long passive travel of the linkage is necessary to ensure simultaneous action of all the brake shoes in the case of a long train; because it is not possible to avoid delays in the braking action over the entire length of the train. The brake linkages in use today also have this particularity.
When testing the brakes it is also
<Desc / Clms Page number 6>
much easier for personnel to ascertain the proper mode of operation when the shoes are given a long stroke. In this important service point of view the new braking mode even offers considerable advantages over the one currently employed. @ the fact that now, with the arrangement described, the angle between each main suspension bar 5 and the corresponding bar 15 of the linkage is relatively small and becomes even smaller when the brake shoes are applied, the force C which is decisive for the application of these shoes 3 is small despite the action of the weight of the vehicle (force B).
The fact that the mechanical application of the shoes 5 against the rails 9 takes place with a relatively low braking ef @ ort --- 'the braking is of capital importance because in such conditions a retable shrinking effect and without â- ccups is insured. As a result of the considerable extent of the friction surface between the four brake shoes 3 assigned to the wheel set and the rails 9, a powerful braking effect is not guaranteed.
It is clear at this point that any danger of derailment is removed by the extensions 4 of the brake shoes 3. The relative smallness of the aryl results in this other advantage that the articulation axis 14 does not have. to move in the vertical direction, when applying the brake linkage, only by a relatively short distance. It thus becomes much easier to satisfy this other condition that none of the parts of the braking device must exceed the
<Desc / Clms Page number 7>
gauge E (fig. 3) of the rolling stock.
The strong projection of the brake shoes 3 in the direction of the track also implies a great length of the brake linkage, and consequently a great inherent elasticity thereof, so that this linkage exerts .son. side a considerable softening influence on the braking effect.
In the case of bogies with two axles, it will be advantageous to provide on each side only two brake shoes between the two wheels. Even in such a case, the brake shoes will be arranged symmetrically with respect to the load transmission plane between the body and the wheels, that is to say with respect to the transverse plane passing through the pivot of the bogie.
The main brake linkage can be operated by any common automatic brake system, such as Westinghouse, Kunze-Nnorr, Drolshammer, etc. for compressed air braking or Hardy for vacuum braking, or finally by means of the usual maneuvering levers.