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Société dite: SVENSKA AKTIEBOLAGET BROMSREGULATOR, à Mlamö, Suède.
La présente invention est relative aux freins des véhicules de chemin de fer à appareil automatique (désigné sous le nom d'adapteur de charge continue de freinage) pour maintenir l'énergie de freinage adaptée de manière continue au poids variable du véhicule sous charge, et l'invention s'applique plus particulièrement aux freins de véhicules de chemin de fer dans lesquels le frein du véhicule individuel est réglable pour adapter d'une manière continue l'énergie de freinage développée par le frein lors du freinage à la charge du véhicule, au moyen d'un mécanisme de réglage fonctionnant de manière automatique suivant la charge du véhicule.
Le type le plus usuel de frein de chemin de fer ayant un tel appareil automatique est celui dans lequel le rapport de transmission de l'équipement de frein qui relie les patins du frein à la source d'énergie de freinage (cylindre de frein) est variable d'une manière continue en déplaçant un point d'articulation mobile de l'un ou de plusieurs leviers de frein appartenant au dit équipement de frein au moyen du mécanisme de réglage fonctionnant automatiquement suivent la charge du véhicule.
Un autre
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exemple de ce genre pouvant être mentionné est celui dans lequel l'énergie de freinage développée par le frein lors du freinage est adaptée de manière continue à la charge du véhicule par le fait que la pression développée dans le cylindre du frein lors du freinage est contrôlée au moyen du mécanisme de réglage fonctionnant automatiquement suivant la charge du véhicule. Il existe deux types de ce mécanisme, fondamentalement différents. L'un de ces types dérive un mouvement de réglage de la déflexion des ressorts du véhicule, qui varie avec la charge du véhicule, tandis que l'autre type dérive du ressort du véhicule une force de réglage proportionnelle à la dite charge.
Le type mentionné en second lieu présente des avantages très nets par rapport au premier, lequel entr'autres présente ce désavantage que la déflexion des ressorts du véhicule varie non seulement avec la charge du véhicule mais également avec le mode de montage des ressorts du véhicule, c'est-à-dire lorsqu'une déformation non-élastique de ces ressorts s'est produite avec le temps.
Le mécanisme de réglage du type qui dérive de la tension du ressort du véhicule une force de réglage proportionnelle, comprend un ressort spécial mis sous tension par la dite force, les déflexions du ressort étant utilisées comme mouvement de réglage. Par le fait que la tension de ce ressort spécial proportionnelle à la tension du ressort du véhicule, peut être choisie relativement faible, ce ressort, contrairement aux ressorts du véhicule qui sont nécessairement lourds, pourra être calibré ou en d'autres mots on pourra sans difficulté lui donner une caractéristique déterminée de résilience. Comme résultat, le mécanisme de réglage du type mentionné en second lieu est essentiellement supérieur au type mentionné en premier lieu.
Dans les formes connues jusqu'à présent, du mécanisme de réglage du type qui dérive de la tension du ressort du véhicule une force de réglage proportionnelle et comprenant un ressort calibré mis sous tension par cette force (l'expression "ressort calibré" est employée ici dans sons sens général et comprend
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non seulement un ressort calibré, mais également un dispositif composé à ressorts ayant une caractéristique de résilience déterminée), la dérivation de cette force de réglage se fait en général au moyen d'un levier.
Lorsque les ressorts du véhicule sont semi-élliptiques et qu'ils ont leurs extrémités connectées au corps du véhicule au moyen d'éléments de suspension comme c'est le cas dans les véhicules à deux axes, ce levier est monté sur le corps du véhicule et l'un des dits éléments de suspension lui est fixé, de telle sorte que l'on agit sur le levier par une partie de la charge du ressort du véhicule.
Dans les véhicules à deux pxes, cette construction du mécanisme de réglage ne présente pas de difficultés pour le montage sur la face inférieure du châssis inférieur du corps du véhicule du cylindre de frein de l'appareil automatique desy tiné à maintenir la force de freinage adaptée d'une manière continue au poids variable du véhicule sous charge, puisque le mécanisme de réglage est monté ici à la partie inférieure du châssis inférieur et prend part à toua les mouvements de celuici par rapport aux parties du véhicule qui ne sont pas placés sous l'action de ressorts.
Cependant dans un véhicule à bogies le problème est complètement différent, car dans un tel véhicule chaque bogie peut se mouvoir autour d'un pivot central par rapport au corps du véhicule supporté par le bogie, et les ressorts du véhicule ne sont pas disposés entre le bogie et le corps du véhicule mais bien dans le bogie même, de telle sorte qu'ils supportent d'une manière élastique une partie du bogie qui à son tour supporte le corps du véhicule, les dits ressorts étant en général d'une espèce différente et disposés d'une manière tout à fait différente par rapport aux ressorts des véhicules à deux axes.
Pour ces raisons, des problèmes nouveaux et difficiles se présentent dans les véhicules à bogie par rapport aux véhicules à deux axes quand on désire prévoir le véhicule individuel avec un frein à appareil automatique pour maintenir la force de freinage adaptée de manière continue au poids variable du véhicule
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sous charge. On peut concevoir, il est vrai, et cela a déjà été proposé (mais non encore publié), d'équiper chaque bogie avec un dispositif de freinage qui lui est propre pour maintenir l'énergie de freinage adaptée de manière continue au poids variable du véhicule sous charge.
Dans ce but on a employé un ressort calibré qui au moyen d'un ou de plusieurs leviers montés sur la partie du bogie placée sous l'action de ressorts et supportant cette partie depuis les ressorts de support dans le bogie, était mis sous tension par une force de réglage proportionnelle à la tension des ressorts de support. cependant ce système entraînait une construction de bogie très compliquée et de plus il y avait des difficultés de construction si on voulait disposer toutes les parties de l'appareil automatique dans le bogie afin de les rendre facilement accessibles à l'inspection et aux réparations.
Il n'est pas facile d'éviter ces difficultés en déplaçant des parties du dispositif de freinage, par exemple le cylindre de frein et le ou les leviers de l'équipement de frein coagissant avec le point d'articulation mobile du bogie au corps de véhicule qui en est supporté, puisque les moyens qui sont alors nécessaires pour transmettre les déflexions du ressort calibré disposé sur le bogie et mis sous tension par la force de réglage proportionnelle à la charge du ressort du véhicule vers le point d'articulation mobile situé sur le corps du véhicule, entraîneraient des complications appréciables dues au fait que le bogie peut se mouvoir par rapport au corps du véhicule.
La présente invention concerne une solution permettant d'éviter les difficultés mentionnées ci-dessus, du problème de la prévision d'un frein de bogie avec un appareil automatique (désigné sous le nom d'adapteur de charge continue de freinage)pour maintenir l'énergie de freinage adaptée de manière continue au poids variable du véhicule sous charge, dans lequel le réglage du frein pour l'adaptation continue de l'énergie de freinage développée par le frein lors du freinage à la charge du véhicule s'effectue au moyen d'un méaanisme agissant automatiquement suivant la
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dite charge et ne dérivant pas le mouvement de réglage de la déflexion des ressorts du véhicule mais bien de la déflexion d'un ressort calibré mis sous tension par une énergie de réglage qui varie avec la charge du véhicule,
ce mécanisme ayant essentiellement les mêmes avantages fonctionnels que le mécanisme de réglage correspondant destiné à être employé dans les véhicules à deux axes et décrits ci-dessus.
La caractéristique essentielle de la solution du problème suivant la présente invention est que le ressort calibré est prévu de la même manière que dans les véhicules à deux axes, sur le corps du véhicule et que la force de réglage qui met ce ressort sous charge et qui varie avec la charge du véhicule est dérivée au moyen d'un ou de plusieurs leviers montés sur le corps du véhicule et le supportant à partir du bogie, ces leviers étant actionnés dans une direction par le poids du corps du véhicule reposant sur le bogie, edans l'autre direction par le ressort calibré disposé sur le corps du véhicule.
La force de réglage qui met le dit ressort sous tension varie ainsi proportionnellement au poids du corps du véhicule reposant sur le bogie et en partant d'une certaine valeur initiale de l'énergie de freinage correspondant à un freinage des bogies seuls, un nouveau réglage du frein pour l'adaptation continue de l'énergie de freinage développée lors du freinage à la charge du véhicule peut se faire d'une manière entièrement correcte eu. moyen des déflexions du ressort calibré.
De nombreux avantages techniques importants sont obtenus grâce à cette solution du problème de prévoir un frein de bogie avec un appareil automatique (adapteur de charge continue de freinage) pour maintenir l'énergie de freinage adaptée de manière continue au poids variable du véhicule sous charge. L'avan- tage principal est que l'insertion de l'appareil automatique dans le frein de bogie peut se faire sans modification des parties du frein qui en général sont montées sur le bogie, et que des modifications importantes ne Clivent pas être apportées aux
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constructions usuelles Des bogies, de sorte que ces constructions peuvent être maintenues entièrement ou presque entièrement sans changement.
Par le fait que le mécanisme de réglage qui fonctionne automatiquement suivant la charge du véhicule est monté sur le corps du véhicule, donc pas sur le bogie mobile par rapport au corps du véhicule, l'appareil automatique ainsi que le cylindre de frein peuvent être montés sur le corps du véhicule sans que cela entraîne des complications quant à la transmission des déflexions du ressort calibré faisant partie du mécanisme de réglage, aux moyens réglables de l'appareil automatique qui doit être réglé pour l'adaptation continue à la charge du véhicule de l'énergie de freinage développée par le frein lors du freinage.
En montant le cylindre de frein et l'appareil automatique en entier sur le corps du véhicule, il sera plus facile de prévoir l'espace nécessaire et d'assurer les échanges de bogies qui peuvent devenir nécessaires de temps à autre.
Ces divers traits caractéristiques et avantages de l'invention, ainsi que d'autres, apparaîtront de la description qui suit de quelques modes de réalisation choisis pour rendre l'invention plus claire et illustrés dans les dessins ci-joints, dans lesquels:
Figs. la et 1b sont des vues schématiques, en partie en coupe, de diverses parties d'un véhicule à bogies.
Fig. 2 est une vue latérale schématique, en partie en coupe, d'un châssis inférieur de corps de véhicule.
Figs. 3 et 4 sont deux vues sectionnelles à angle droit l'une par rapport à l'autre, du pivot central du bogie et de parties adjacentes de la partie inférieure du châssis du corps du véhicule, et d'un levier supportant la dite partie inférieure du châssis à partir du pivot central.
Fig. 5 est une coupe faite le long de la ligne V-V de la fig. 3.
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Fig. 6 est une xékpx vue similaire à la fig. 3 et montre une variante du pivot central.
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Fig. 7 est une coupe faite le long de la ligne VII-VII de la fig. 6.
Figs. 8 et 9 sont respectivement une coupe longitudinale schématique et une vue en plan correspondante schématique, d'une partie d'extrémité d'un véhicule à bogies, et montrent un autre mode de réalisation de l'invention.
Fig. 10 est une vue similaire à la fige 9 et montre une variante.
Fig. 11 est une coupe verticale transversale faite à travers le pivot central du bogie, du véhicule à bogie montré dans la fig. 8.
Fig. 12 est une coupe faite le long de la ligne XII-XII de la fig. 9.
Fig. 13 est une coupe faite le long de la ligne XIII-XIII de la fig. 12.
En se reportant aux dessins, le chiffre 1 désigne le châssis inférieur du corps du véhicule reposant à ses deux extrémités sur des bogies. Chaque bogie, qui peut être de la construction usuelle ou autre, présente un pivot désigné en général par le chiffre 2, autour duquel il peut se mouvoir par rapport au corps du véhicule.
La partie du bogie dans laquelle le pivot est situé, est supportée de manière élastique par les axes des roues du bogie au moyen de ressorts servant de ressorts de véhicule dans le bogie, et est souvent désignée sous le nom de traverse du pivot ou cheville ouvrière et est désignée par le chiffre 3 dans les dessins.
Ainsi que montré dans les figs. la et 1b, chaque bogie est prévu avec des freins de boyie ayant des patins 4 montés sur les côtés internes des roues, auxquels patins l'énergie de freinage est transmise d'un cylindre 5 disposé sur la face d'en dessous du châssis inférieur 1, au moyen de leviers de frein 6 disposés sur le bogie et d'une bielle 7 connectée à l'un des dits leviers.
L'autre levier de frein de bogie est un levier articulé fixe
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et a son extrémité opposée au point d'articulation fixe accouplée à l'extrémité du levier de frein de bogie mentionné en premier lieu en face de l'extrémité de la bielle, au moyen d'une bielle 8. Ces freins de bogie sont d'un type tout à fait usuel, de même que la construction du bogie lui-même est elle aussi de type tout à fait usuel. Ainsi que montré dans la fig. 2, chacune des deux tiges 7, chacune conduisant à l'un des deux bogies, s'étend à partir d'une paire de leviers de frein égalisateurs 9 disposés sur la face d'en dessous du châssis inférieur.
L'un des leviers de frein égalisateurs est un levier articulé fixe étest oonnecté au moyen d'une bielle 10 à l'autre levier égalise*(-leur qui est connecté au moyen d'une tige 11 à l'une des extrémités d'un levier d'inversion 13 coagissant avec un pivot déplaçable 12, l'autre extrémité du levier d'inversion étant connectée à la bielle du piston dans le cylindre de frein 5. Le rapport de transmission, finalement actif lors du freinage, de l'équipement de frein connectent les patins au cylindre est rendu variable en réglant le pivot déplaçable 12.
Son réglage se fait d'après la charge d'un ressort arqué à lames calibré 15 prévu à ses extré-
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mités entre deux tiges de traction 14, au moyen d'un bzz levier 16 ou analogue qui transmet la déflexion du dit ressort transversalement par rapport à la direction dans laquelle il est tendu par la force de tension des tiges 14, vers le point d'articulation mobile 12. Les deux tiges de traction 14 s'étendent chacune vers l'une des extrémités du véhicule et chaque tige de traction 14 est, ainsi qu'on peut le voir de la fig, la¯, fixée à un bras 17 d'un levier d'angle monté sur le châssis inférieur 1.
L'autre bras 18 du levier d'angle est connecté au moyen d'une bielle 19 à l'une des extrémités d'un levier 20 articulé à son autre extrémité au ahâssis inférieur 1, le dit levier supportant le corps du véhicule depuis le bogie et s'appuyant dans ce but à faible distance de son point d'articulation, contre la partie supérieure 21 du pivot central, laquelle partie 21 est montée sur le châssis inférieur 1, et s'appuie de manière à pouvoir
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tourner sur la partie inférieure 22 du pivot central monté sur la cheville ouvrière ou traverse 3.
Le point d'articulation pour le levier 20 peut consister de préférence en un demicoussinet convexe 23 disposé sur l'extrémité articulée du levier 20, le dit demi-coussinet convexe coagissant avec un demi- coussinet concave 24 (fig. 3) disposé sur la partie inférieure du châssis 1. Un boulon central vertical 25 s'étend de la manière usuelle 3 travers le pivot central, et la partie supé-
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rieure 21 du pivot central et le levier 20 sont connectés au châssis inférieur 1 au moyen de boulons 27 et 28 respectivement (figs. 3 à 5) permettant une certaine mobilité du levier 20 autour de son point d'articulation 23, 24 par rapport au chassis inférieur 1 et de celui-ci verticalement par rapport à la partie supérieure 21 du pivot central.
Entre la partie supérieure 21 du pivot central et le levier 20 supporté par la dite partie à une certaine distance de son articulation 23, 24, des rouleaux 29 sont convenablement disposés pour réduire le frottement entre les dites parties, les dits rouleaux étant disposés des deux côtés d'un collier 30 faisant saillie de la partie supérieure 21 du pivot central autour du boulon central 25. Les rouleaux 29 peuvent de préférence coopérer avec des chemins de roulement 31 disposés dans le levier 20 et connectés au moyen d'un pont annulaire 32 (fig. 5), et avec des chemins de roulement similaires 33 disposés sur la partie supérieure 21 du pivot central et connectés au moyen d'un pont annulaire 34.
Suivant une variante de réalisation du pivot central montrée dans les figs. 6 et 7, la partie supérieure 21 de ce pivot a un rebord 35 formé avec un contour extérieur rectangulaire ou quadrangulaire et fixé dans un châssis 36 de forme correspondante, fixé en-dessous du châssis inférieur 1, et dans ce châssis 36 le rebord 35 se meut verticalement sur une certaine distance et est maintenu au moyen de rails de retenue 37 faisant saillie endessous du rebord 35 et fixés en-dessous du châssis 36. Cet arrangement pour assurer la connexion du châssis inférieur 1
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avec les bogies par l'intermédiaire du pivot central 2 doit être préféré aux boulons 27 des figs. 3 à 5 prévus dans le même but.
Comme la source d'énergie de freinage (le cylindre de frein), de même que dans les figs. 1 et 2, est commune aux deux bogies et que l'énergie de freinage est répartie de manière égale aux deux bogies, il sera avantageux que le déplacement du pivot mobile 12 ou, en d'autres mots, le réglage du frein pour l'adaptation continue de l'énergie de freinage développée lors du freinage à la charge du véhicule, a toujours lieu suivant la charge de celui des bogies qui à un moment donné est chargé le moins.
Dans ce but, le ressort 15 peut être rendu déplaçable, comme cela est bien connu en soi, longitudinalement par rapport au véhicule, et des butées peuvent êtres disposées limitant le mouvement des tiges 14 vers les extrémités du véhicule, de telle sorte que la force de tension exercée dans les tiges 14 et qui met le ressort de réglage 15 sous tension, se trouve limitée à l'énergie transmise aux dites tiges de traction par le levier 20 de celui des bogies qui en ce moment est le moins chargé et qui évidemment peut être à un moment donné soit l'un, soit l'autre des bogies.
La réalisation de l'invention telle que montrée dans les figs.
8 à 13 diffère essentiellement de celle décrite ci-dessus en cela que le châssis inférieur 1 présente deux leviers 20a et 20b supportant ce véhicule depuis la traverse 3 de chaque bogie, ces leviers étant articulés à l'une de leurs extrémités au châssis 1, par exemple au moyen de pivots 39, et qui à une certaine distance de leurs pivots s'appuient contre la traverse centrale 3 au moyen des patins ou rouleaux 40. Dans ce mode de réalisation le pivot central n'a pas la fonction de supporter le corps du véhicule mais de servir exclusivement de pivot guide pour le mouvement circulaire du bogie. Fig. 11 montre par conséquent que la partie supérieure 21 du pivot central n'atteint pas le fond de la partie inférieure 22.
Les rouleaux 40 présentent la forme de troncs de cône, les sommets des cônes se rencontrant sur l'axe du pivot central 2.
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Pour le contact contre les rouleaux 40, la traverse centrale 3 et les leviers 20a, 20b sont de préférence prévus avec des insertions formées par des disques durs 41, 42 ainsi qu'on le voit des figs. 12 et 13. Ces figures montrent également que les rouleaux 40 ont leurs extrémités montées au moyen de pivots 43 dans des éléments de retenue 44 prévus à leurs extrémités supérieure et inférieure avec des rainures de glissement verticales pour des coussinets 45 fixés au levier respectif 20a ou 20b et à la traverse centrale 3 au moyen de boulons 46 et 47 respectivement.
Aux extrémités opposées aux pivots 39 les leviers 20a et 20b sont chacun connectés respectivement au moyen d'une bielle 19a et 19b, à un bras 18 et 18b, sur l'arbre transversal 38 tourillonné dans le châssis 1 du véhicule et prévu également avec le bras 17 auquel la tige 14 se trouve fixée ainsi qu'il est évident des figs. 8 et 9.
Le bogie montré dans les figs. 8 et 11 est du type usuel connu, autre que celui montré dans la fig. 1, et présente également des freins de bogie d'un autre type, notamment prévu avec de: patins 48 disposés sur les deux côtés des roues et des leviers égalisateurs 49 connectés entr'eux qui transmettent l'énergie de freinage de la tige de traction 7 aux dits patins. Comme ce type de freins de bogie est également bien connu, il ne sera pas nécessaire de l'illustrer et de le décrire avec plus de détails.
Ainsi qu'il est montré dans la fig. 9, les deux bogies peuvent avoir leurs freins connectés respectivement au moyen des tiges de traction 7 à des cylindres séparés 50 et 51, chacun par 1'intermédiaire d'un levier d'inversion 13 coagissant avec un point d'articulation déplaçable 12 adapté à être réglé par la déflexion d'un ressort calibré 15 placé sous l'action d'une force exercée dans la tige de traction 14 s'étendant du bogie respectif.
Les boites ou enveloppes enfermant les deux leviers d'inversion 13, les points d'articulation déplaçables 12 prévus pour eux, les ressorts de réglage 15, et les moyens pour transmettre leurs déflexions aux points d'articulation mobiles
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respectifs 12, peuvent alors, ainsi que les cylindres 50, 51, être assemblés d'une manière appropriée à une unité constructionnelle qui est fixée comme telle sur la face inférieure du châssis inférieur 1 du corps du véhicule approximativement en son milieu.
En employant un cylindre 5 commun aux deux bogies, l'invention permet, ainsi que le montre la fig. 10, de monter le cylindre de frein 5, l'adepteur de charge de frein comprenant le point d'articulation mobile et le levier d'inversion qui coopère avec celui-ci, le ressort mis sous tension par la force de traction exercée dans les tiges de traction 14 et servant dans le but de régler les points d'articulation mobiles, et des leviers égalisateurs 9 dans ou sur un élément commun de support ayant la forme d'une poutre 52 de la manière illustrée et décrite dans le brevet français No. 905.533 et dans les demandes de brevets français Nos. 42.639, 548.201 et 548.815.
On obtient ainsi cet avantage que l'adapteur de charge de frein décrit dans les dites spécifications de brevet et destiné à l'origine pour servir d'équipement standardisé pour véhicules à frein à deux axes, sera également appliqué avec succès dans la pratique aux véhicules à bogie, possiblement de la même construction standardisée.
L'invention n'est pas limitée au réglage de frein pour l'adaptation continue de la force de freinage développée lors du freinage qui s'effectue en déplaçant un point d'articulation d'un ou de plusieurs leviers de frein compris dans le même équipement de frein, puisqu'elle peut s'appliquer également là où le réglage du frein dans le but mentionné est effectué d'une autre manière, par exemple au moyen d'un dispositif à valve qui contrôle la pression qui se développe dans le cylindre de frein lors du freinage, lequel dispositif est réglé par la déflexion du ressort calibré.