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"FREIN"
La présente invention est relative à des perfec- tionnements aux véhicules sur rails et, plus particulièrement, à un véhicule sur rails dont la caisse est montée sur des trucks sans essieux dont chacun peut tourner autour d'un axe vertical, osciller autour d'un axe horizontal et est mobile verticalement par rapport à la caisse du véhicule.
La présente invention vise un mécanisme de freinage pour véhicule du type ci-dessus, monté sur chacun des trucks
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et actionné à partir d'un poste commun, la tirant, reliant les trucks opposés, servant, par un mouvement de rotation ou de torsion, à actionner les freins.
Dans le mécanisme de freinage du type ci-dessus, le sabot de frein associé à chaque truck est monté dans une cage de frein à laquelle le tirant est fixé de manière à per- mettre le libre déplacement du truck dans un plan vertical.
Dans ce mécanisme, le pivot de la cage de freinage est disposé de façon que le poids du tirant tende à écarter le sabot de frein de la roue.
Dans ce%mécanisme, un axe de rotation porté par le tirant en vue de le 'faire tourner est disposé sur lui de ma- nière à se déplacer suivant une trajectoire circulaire lorsque les trucks tournent autour de leurs axes verticaux et la liai- son de la bielle actionnant les freins avec le levier de commande est disposée au centre de la trajectoire circulaire, de sorte que les trucks peuvent tourner sans perturber l'ac- tion du mécanisme de freinage.
D'autres avantages et particularités de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'une forme de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple et dans laquelle :
La figure 1 est une vue en plan d'une berline de mine selon l'invention, les tôles épaisses d'extrémité étant enlevées pour laisser voir les trucks et les chevilles maitres- ses associées, sur lesquelles la caisse est montée.
La figure 2 est une vue analogue à la figure 1 mais représentant les trucks ayant tourné autour d'un axe vertical pour suivre une voie en courbe.
La figure 3 est une vue de côté d'une extrémité de la berline.
La figure 4 est une vue enbout partielle de la ber- line.
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La figure 5 est une vue des trucks situés à une extrémité du véhicule sur lequel la caisse est montée et re- présente également le tirant reliant les trucks et le méca- nisme de freinage. -
La figure 6 est une vue enbout destrucks repré- sentant la cage de frein, son montage sur le châssis du truck et le tirant reliant ces cages avec la tôle de fond épaisse sur laquelle sont montées les chevilles maîtresses.
La figure 7 est une vue de côté des pièces repré- sentées sur la figure 6, certaines parties étant en arrache- ment et en coupe.
La figure 7a est une coupe verticale partielle montrant l'état dans lequel se trouvent les ressorts sous le poidsd'une faible charge.
La figure 7b est une vue, partiellement en éléva- tion de côté et partiellement en coupe, d'un truck dont le châssis est incliné par rapport à l'horizontale.
La figure 7c est une coupe suivant la ligne 7c-7c de la figure 7a.
La figure 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 5, représentant à plus grande échelle la liaison entre le tirant et la console de support du frein et repré- sentant également la liaison avec le tirant, servant à tordre celui-ci pour actionner les freins.
Le véhicule sur rails selon l'invention comporte une caisse qui est faite de tôles de forme rectangulaire. Ces tôles sont assemblées par soudure et rivetage de façon à donner un système de caisse très rigide. La caisse comporte des tôles latérales 2.,¯1 et des tôles de bout 2,2. Il y a des tôles d'extrémité épaisses 2 allant d'un côté à l'autre du véhicule, an dessous desquelles se trouvent les trucks de
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support de la caisse. Il y a une tôle épaisse d'extrémité analogue à l'autre bout du véhicule. Entre les tôles d'extré- mité, se trouve une partie de caisse plus profonde. Les tôles latérales 1,1 descendent pour former les côtés de cette par- tie plus profonde, et des tôles de fond 4,4 en forment le fond en allant d'un côté à l'autre.
Ces tôles de fond 4,4 sont réunies aux tôles épaisses 2. par des tôles verticales Ces dernières tout en constituant les extrémités de la partie centrale creuse, servent de traverses, en ayant en fait la forme d'une barre en Z, l'extrémité de la tôle de fond d'extrémité formant une branche du Z et la tôle de fond de la partie creuse formant l'autre branche du Z. Les bords se raccordant des tôles sont réunis en repliant l'une des tôles et ensoudant ou rivant les tôles les unes sur les autres. Les tôles d'extrémité portent des brides ou sont relevées de manière à constituer des coins biseautés 6,6 de manière à laisser de la place d'un côté pour un levi- er de manoeuvre de frein et à constituer un gradin de l'autre côté.
Ceci donne une caisse de construction très simple et ayant une capacité portante relativement grande tout en réduisant beaucoup l'encombrement.
La caisse est portée par des trucks à roues. Il y a deux trucks à roues montés de façon indépendante de cha- que côté du véhicule. Ils sont faits de la même façon et il suffira de décrire l'un d'eux. Chaque truck comporte des châssis latéraux, 7,7 faits de tôles épaisses, ces tôles latérales ou longerons sont réunies par des cornièrestrans- versales 8,8 et une plaque de support de rotule .2 semi- cylindrique. Ces plaques sont soudées les unes sur les autres et sur les tôles latérales en constituant ainsi un châssis très rigide.
Des axes 10,10 pour les roues vont d'un côté
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à l'autre du châssis sur cesaxes, dont montées des roues à boudin 11,11. Les axes sont rigidement reliés aux longerons et ils aident en outre à faire un chassis rigide.
Sur la pièce de support .2 de la rotule se trouve une pièce 12 ou rotule servant à porter la caisse. Cette rotule de support 12 comporte des côtés plats parallèles, des extré- mités parallèles et un élément de fond, le tout étant solidaire.
Les côtés touchent les faces intérieures des longerons et gui- dent la rotule 12 dans ses déplacements. Les extrémités sont à distance des cornières 8,8. La pièce 12 porte un manchon 13 en acier trempé. Celui-ci est cylindrique et est emmanché à force dans la rotule 12 de façon à former un tout avec celle- ci. Ce manchon en acier trempé est un manchon d'usure que l'on peut cependant enlever et remplacer. Une cheville maîtresse 14 en acier trempé s'adapte dans le manchon 13, de sorte que celui-ci, la pièce 12 et le truck peuvent osciller librement autour de la cheville maîtresse, formant axe vertical. La cheville maîtresse peut monter et descendre dans le manchon 13.
Elle est également munie d'un protège-poussières 15 empêchant les saletés de venir entre la cheville maîtresse et la pièce 12. La cheville maîtresse 14 et le protège-poussières 15 sont soudés sur une tôle 16, laquelle à son tour est soudée et rivée sur la tôle de fond épaisse d'extrémité. La rotule 12 est courbe de manière à se conformer à la face intérieure de la pièce de support 2 et le châssis du truck peut se dé- placer sur cette pièce 12/et ainsi osciller dans un plan vertical longitudinal lorsque les roues se déplacent sur des voies irrégulières. Dans la pièce 12, il y a également une plaque de butée 12, avec moyeu vertical central autour duquel se trouve un ressort à boudin 18.
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A l'extérieur du ressort 18, il y a un ressort puissant 19. L'extrémité supérieure du ressort léger porte contre la tôle de fond 2 et l'extrémité supérieure du ressort puissant porte contre un manchon de butée 20 portant lui-même contre la tôle 16. Ces ressorts ont des dimensions telles que, sous le poids d'une faible charge, la caisse est portée sur le ressort léger et le manchon de butée du ressort puissant ne vient pas toucher la tôle 16. Cet état des ressorts sous l'action d'une faible charge est représenté sur la figure 7a.
Lorsque le véhicule contient une forte charge, les deux res- sorts fonctionnent de manière à porter la caisse, comme cela est représenté sur la figure 7.
D'après ce qui précède, il est évident que la caisse est montée sur les trucks de façon que ceux-ci puissent effec- tuer trois déplacements. En premier lieu, ils peuvent tourner autour d'un axe vertical en passant dans des courbes. En se- cond lieu, ils peuvent osciller dans un plan vertical en pas- sant sur des voies irrégulières et, en troisième lieu, la cais- se peut se déplacer verticalement sous la commande des res- sorts, par rapport aux trucks. Comme on le voit, les roues sont en tandem sur chaque truck et comportent des brides ou boudins de façon que la roue avant du truck extérieur, en décrivant une courbe à gauche, fasse tourner le truck autour d'un axe vertical de façon qu'il suive la voie en courbe.
Los trucks opposés situés de chaque côté du véhicule sont reliés par un tirant 21 de sorte que le mouvement de rotation d'un truck autour d'un axe vertical est transmis au truck opposé.
Le montage des trucks, décrit ci-dessus, faib l'objet de la demande de brevet déposée par le même inventeur enmême temps que la présente et ayant pour titre "Truck à roues en tandem".
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Sur les longerons 7,7 est montée une cage de sabot de frein comportant une console de support 22. Cette console comporte des parties descendantes 23 à une extrémité desquel- les elle pivote sur le longeron au moyen d'un pivot 24. A l'au- tre extrémité de la console de frein, il y a également des parties pendantes 25 qui pivotent de même sur l'autre longeron du châssis du truck. Sur la console de support du frein sont fixés rigidement des bras parallèles espacés 26,26 qui por- tent un sabot de frein 27 monté sur un pivot 28 traversant les bras 26.
La console 22 porte des prolongements latéraux 29 et le tirant est relié à la console par un axe 30 à extrémités coniques 31-32, s'adaptant dans les prolongements supérieur et inférieur 29,29 de la console de sabot de frein. Cet axe 30 est trempé et est en prise dans une douille 33 montée dans le tirant, une fermeture encaoutchouc 34 étant disposée à chacune des extrémités de la douille pour empêcher l'eau et la poussière de pénétrer entre l'axe et la douille.
Cette liaison universelle entre le tirant et le sa- bot de frein permet au tirant de se déplacer en bout et ainsi de faire déplacer un truck par rapport à l'autre sans gêner le déplacement indépendant des trucks dans des plans verticaux.
Elle permet également au tirant d'osciller ou de se tordre pour faire tourner la console du sabot de frein sur son pivot, en amenant ainsi les sabots de frein en prise avec les roues ou en les écartant. Le dispositif servant à faire tourner le tirant autour d'une ligne axiale rencontrant les pivots '24 est un axe de pivotement 35. placé dans le tirant au voisinage d'une extrémité de celui-ci. Une bielle 26 est reliée en 37 sur l'extrémité supérieure de cet axe 35 et elle est reliée en 38 à un levier 39 de commande du frein, pivotant en 40- sur la tôle 3. Ce levier 39 pivote en 41, sur une tôle trian- gulaire 42, laquelle est reliée en 43 à une bielle 44, reliée
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elle-même à un levier 45 de commande à main.
Ce levier pivote en 46 et vient en prise dans un secteur denté 47 qui maintient le levier en position de réglage.
Le mécanisme de freinage monté sur le truck qui se trouve à l'extrémité arrière de la caisse est de construction analogue à celle que l'on vient de décrire pour les trucks de l'extrémité avant de la caisse et on y a appliqué les mcmes lettres de référence. Le levier 39 du mécanisme de frei- nage arrière est articulé sur une tige 48 s'étendant le long du côté du véhicule et pivotant en 49 sur la tôle 42. Lorsque l'on actionne le levier à main pour manoeuvrer les freins, il fait tourner la tôle 42, soit sur la liaison à pivot 41 avec le levier de frein 39 comme pivot, soit sur le pivot 49 reliant la tôle 42 à la tige 48. L'un ou l'autre de ces sabots de frein peut être serré contre la jante de la roue associée et ceci forme pivot de sorte que l'autre sabot de frein est serré contre la jante de sa roue associée.
Avec cette disposi- tion, on peut obtenir une pression uniforme des sabots de frein sur les jantes des roues. Il ya lieu de noter que les pivots réunissant la console portant le sabot de frein au châssis sont disposés de façon que le centre de gravité du tirant et de la cage ensemble se trouve du côté du centre du véhicule par rapport à cette liaison à pivot et, en conséquen- ce, les sabots de frein tendent à s'écarter des roues sous l'action de la pesanteur du tirant.
Il y a lieu de noter également que le tirant est relativement court. Lorsque les trucks décrivent une courbe, le pivot en porte à faux 35 décrit une trajectoire circulaire dont le centre détermine l'emplacement normal de la liaison entre la bielle 36 et le levier 39. Sur les figures 1 et 2, cette trajectoire courbe est représentée en pointillé et,
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sur la figure 1, la bielle 36 est au centre de son déplace- ment latéral tandis que, sur la figure 22, elle est à une extrémité de ce pivotement latéral. En conséquence, le pivote- ment des trucks ne donne lieu en aucun cas à une torsion du tiran t.
Le levier de frein 45 est en acier à ressort de sorte qu'il donne de la flexibilité lors de l'application des freina et qu'il pernet à l'opérateur de serrer les freins dans la mesure voulue, morne lorsque les encoches du secteur 47 sont à une distance déterminée les unes des autres. Cette élasticité du levier de frein compense de légères erreurs se produisant dans la construction de l'équipage de frein et dans les différents déplacements des châssis Ces trucks.
Ces trucks sont libres de passer d'une voie en droite à une voie en courbe et inversement.
De manière à limiter les mouvements de rotation des trucks autour de leurs axes verticaux, il est prévu des butées 50 et 51 sous la caisse, contre lesquelles le longeron intérieur du truck vient porter de manière à limiter la rotation des trucks vers l'intérieur. Il y a également des bu- tées 52 et 53 montées sur la tôle 5, contre lesquelles vien- nent porter les extrémités des longerons du châssis, en li- mitant de morne les mouvements de rota-tion des trucks autour de leurs axes verticaux. Lorsque la berline se déplace en courbe, comme cela est indiqué sur la figure 2, le boudin de la roue avant du truck extérieur vient porter contre le rail extérieur et guidele véhicule suivant la courbe qui peut être de très petit rayon. Le mouvement de rotation du châssis est arrêté lorsqu'il vient toucher la butée 50.
La force centrifuge de la caisse, transmise au châssis du truck par la/cheville maîtresse, tend à pousser le boudin de la roue
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arrière du truck extérieur contre le rail. Toutefois, le châssis du truck intérieur vient porter contre une butée et ceci a pour effet de centrer les roues arrières du truck opposé par rapport aux rails. Le tirant est relativement court et fait tourner le truck intérieur suivant un angle un peu plus grand que le truck extérieur. Ceci aide à maintenir les roues du truck intérieur en prise convenable avec le rail intérieur.
Lorsqu'on se déplace suivant une courbe de très court rayon, à faible vitesse, les roues voisines de la par- tie centrale du véhicule tendent à se déplacer dans un plan qui est perpendiculaire aux axes des roues. Les roues arrière des trucks avant tendent à rouler vers le rail intérieur tan- dis que les roues voisines de la partie centrale sur l'extré- mité arrière du véhicule, c'est-à-dire les roues avant des trucks arrière, tendent à rouler en s'écartant du rail inté- rieur. Les butées associées avec les trucks arrière empêchent ces trucks de tourner suivant un trop grand angle, en empê- chant ainsi les roues avant du truck arrière de tomber entre les rails.
Il y a lieu de noter qu'il y a une ouverture 9a dans le support 2 de la pièce 12 qui a pour but de permettre aux matières étrangères de sortir de ce support au lieu de s'accumuler dans le fond de celui-ci. Lorsque la saleté s'ac- cumule dans le fond de la poche de ce support, elle peut sou- lever la pièce 12 de sur son siège. Ce siège est cylindrique et son axe horizontal est transversal à la voie et maintient les roues dans un plan de rotation vertical. L'accumulation de la saleté sur le siège a pour résultat de faire que le dessus de la roue s'incline vers l'extérieur. On remarquera également qu'il est prévu un dispositif servant à amener de l'huile à l'intérieur de la pièce 12.
Ceci se fait au moyen de
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l'ouverture du siège du ressort et d'une ouverture dans le fond de la pièce 12, comportant de préférence une soupape servant à régler le graissage.
On pense que le fonctionnement du mécanisme de commande du frein selon l'invention résulte clairement de la description détaillée ci-dessus. Il y a lieu de noter ce- pendant qu'il y a un sabot de frein associé à chaque truck et que tous les sabots peuvent être mis en prise sur les roues à l'aide d'un seul levier actionné à la main.
Le mé- canisme intercalé entre le levier de manoeuvre et les sabots de frein comporte le tirant reliant les trucks opposés et le serrage et le desserrage des freins s'obtient par un mouve- ment de rotation du tirant qui est relié aux/cages de support des freins et aux leviers de manoeuvre de façon .que les trucks puissent tourner autour de leurs axes verticaux sans ;êner en aucune façon le foncti onnement du mécanisme de freinage et, de morne, la liaison entre les tirants et les cages de frein est de nature telle qu'elle permet aux trucks de se dé- .placer indépendamment dans des plan:;verticaux.
Le mécanisais actionnant les freins a été fertement simplifié ch y incorpo- rant comme élément le tirant et, en même temps, ce fonctionne- ment du tirant dans le mécanisme de frein ne gêne en aucune façon les déplacements des trucks.
Il est évident que l'on peut apporter de nombreux changements dans les détails de construction et la disposition des pièces sans sortir pour cela du cadre de l'invention.