FR2751390A1 - Dispositif de depoussierage d'un frein d'une roue de vehicule et frein muni d'un tel dispositif - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de dépoussiérage d'un frein d'une roue de véhicule, le frein comprenant une garniture mobile entre une position rétractée et une position active de freinage par frottement contre un élément mobile (15) solidaire en rotation de la roue. Ce dispositif comprend des moyens (33, 35, 37) de production d'un écoulement d'un fluide d'entraînement des poussières et des moyens (13) de guidage de l'écoulement du fluide autour de la zone de contact entre la garniture et l'élément mobile jusqu'à l'entrée de moyens (41) d'évacuation. Application aux freins à tambour de poids lourds.
Description
La présente invention concerne un dispositif de dépoussiérage d'un frein d'une roue de véhicule.
Sur les véhicules roulants, les freins de roue comportent généralement une garniture mobile entre une position rétractée et une position active de freinage contre un élément mobile solidaire en rotation de la roue.
C'est le cas notamment des freins à tambours couramment utilisés sur les poids lourds et qui comprennent, dans un boîtier, des segments portant des garnitures extérieures. Ces segments sont articulés, sur une partie du boîtier fixe par rapport à la structure du véhicule, de telle sorte que les garnitures peuvent venir s'appliquer à l'intérieur d'une partie du boîtier formant tambour solidaire en rotation de la roue.
Des poussières, notamment les particules arrachées aux garnitures lors d'un freinage, s'accumulent dans le boîtier du frein et peuvent altérer les performances du frein, par exemple en venant s'interposer entre les garnitures et le tambour.
Pour pallier cet inconvénient, les freins à tambours sont régulièrement soumis à un dépoussiérage nécessitant l'ouverture du boîtier du frein.
L'invention a pour but, d'une manière générale, d'améliorer le fonctionnement des freins de roue de véhicule, et, en particulier, de limiter les inconvénients liés aux poussières.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de dépoussiérage d'un frein d'une roue de véhicule, le frein comprenant une garniture mobile entre une position rétractée et une position active de freinage par frottement contre un élément mobile solidaire en rotation de la roue, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de production d'un écoulement d'un fluide d'entraînement des poussières et des moyens de guidage de l'écoulement du fluide autour de la zone de contact entre la garniture et l'élément mobile jusqu'à l'entrée de moyens d'évacuation.
Selon des modes particuliers de réalisation, le dispositif pourra comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes
- les moyens d'évacuation comprennent un réceptacle de retenue des poussières, et en particulier des particules arrachées à la garniture lors d'un freinage, le réceptacle présentant une entrée et une sortie de fluide et un filtre à poussières disposé entre celles-ci
- l'entrée du réceptacle de retenue des poussières comprend au moins une paroi mobile formant vanne antiretour pour l'écoulement du fluide
- la paroi mobile est reliée au corps du réceptacle par une partie formant charnière et doublée en aval par une paroi d'isolation de ladite partie formant charnière vis-à-vis des poussières
- le réceptacle comprend au moins un aimant de retenue des poussières paramagnétiques
- le réceptacle, réalisé en matière jetable ou recyclable, est monté sur le véhicule de manière remplaçable
- les moyens d'évacuation sont directement constitués par une partie des moyens de guidage de l'écoulement de fluide
- le frein étant un frein à tambour contenu dans un boîtier, les moyens de guidage du fluide comprennent le boîtier du frein dans lequel une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie sont ménagées de manière sensiblement symétrique par rapport à l'axe du tambour, l'ouverture d'entrée étant reliée à une source d'air sous pression, et l'ouverture de sortie étant reliée à l'entrée du réceptacle de retenue des poussières
- le frein étant un frein à sabot, au moins une buse, reliée à une source de fluide sous pression, est montée sur le véhicule d'un côté de la roue et orientée pour créer un écoulement d'air autour de la zone de contact entre la garniture et la roue, le sabot porte de l'autre côté de la roue une coque s'avançant vers la roue, et la surface de la coque en regard de la buse porte le réceptacle de retenue des particules et présente une courbure de guidage, vers l'entrée du réceptacle, d'un écoulement de fluide issu de la buse autour de la zone de contact entre la garniture et la roue
- le raccordement de l'ouverture d'entrée du boîtier ou de la buse à la source d'air sous pression est assuré par l'intermédiaire d'une électrovanne dont l'ouverture est automatiquement commandée lors d'un freinage
- le frein étant un frein à disque comprenant un premier flasque s'étendant en regard d'une face du disque, le dispositif de dépoussiérage comprend en outre un deuxième flasque relié au premier flasque et définissant avec celui-ci un boîtier entourant sensiblement le disque, les moyens de guidage comprennent les deux flasques dans lesquels une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie sont ménagées de manière sensiblement symétrique par rapport à l'axe du disque, l'ouverture d'entrée étant reliée à une prise d'air canalisant l'air s'écoulant autour du véhicule en mouvement, et l'ouverture de sortie étant reliée à l'entrée du réceptacle de retenue des poussières.
- les moyens d'évacuation comprennent un réceptacle de retenue des poussières, et en particulier des particules arrachées à la garniture lors d'un freinage, le réceptacle présentant une entrée et une sortie de fluide et un filtre à poussières disposé entre celles-ci
- l'entrée du réceptacle de retenue des poussières comprend au moins une paroi mobile formant vanne antiretour pour l'écoulement du fluide
- la paroi mobile est reliée au corps du réceptacle par une partie formant charnière et doublée en aval par une paroi d'isolation de ladite partie formant charnière vis-à-vis des poussières
- le réceptacle comprend au moins un aimant de retenue des poussières paramagnétiques
- le réceptacle, réalisé en matière jetable ou recyclable, est monté sur le véhicule de manière remplaçable
- les moyens d'évacuation sont directement constitués par une partie des moyens de guidage de l'écoulement de fluide
- le frein étant un frein à tambour contenu dans un boîtier, les moyens de guidage du fluide comprennent le boîtier du frein dans lequel une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie sont ménagées de manière sensiblement symétrique par rapport à l'axe du tambour, l'ouverture d'entrée étant reliée à une source d'air sous pression, et l'ouverture de sortie étant reliée à l'entrée du réceptacle de retenue des poussières
- le frein étant un frein à sabot, au moins une buse, reliée à une source de fluide sous pression, est montée sur le véhicule d'un côté de la roue et orientée pour créer un écoulement d'air autour de la zone de contact entre la garniture et la roue, le sabot porte de l'autre côté de la roue une coque s'avançant vers la roue, et la surface de la coque en regard de la buse porte le réceptacle de retenue des particules et présente une courbure de guidage, vers l'entrée du réceptacle, d'un écoulement de fluide issu de la buse autour de la zone de contact entre la garniture et la roue
- le raccordement de l'ouverture d'entrée du boîtier ou de la buse à la source d'air sous pression est assuré par l'intermédiaire d'une électrovanne dont l'ouverture est automatiquement commandée lors d'un freinage
- le frein étant un frein à disque comprenant un premier flasque s'étendant en regard d'une face du disque, le dispositif de dépoussiérage comprend en outre un deuxième flasque relié au premier flasque et définissant avec celui-ci un boîtier entourant sensiblement le disque, les moyens de guidage comprennent les deux flasques dans lesquels une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie sont ménagées de manière sensiblement symétrique par rapport à l'axe du disque, l'ouverture d'entrée étant reliée à une prise d'air canalisant l'air s'écoulant autour du véhicule en mouvement, et l'ouverture de sortie étant reliée à l'entrée du réceptacle de retenue des poussières.
L'invention a également pour objet un frein d'une roue de véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de dépoussiérage tel que défini ci-dessus.
Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 est une vue schématique en élévation, avec arrachements partiels, d'un frein à tambour d'une roue de poids lourd équipé d'un dispositif de dépoussiérage selon un premier mode de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue schématique, avec arrachement partiel, suivant la direction II de la figure 1,
- la figure 3 est une vue, analogue à la vue de la figure 1, d'un frein à disque d'une roue de véhicule automobile équipé d'un dispositif de dépoussiérage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,
- la figure 4 est une vue schématique suivant la direction IV de la figure 3,
- la figure 5 est une vue schématique en élévation latérale d'un frein à sabot d'une roue de véhicule ferroviaire équipé d'un dispositif de dépoussiérage selon un troisième mode de réalisation de l'invention,
- la figure 6 est une vue schématique suivant la direction VI de la figure 5, et
- la figure 7 est une vue schématique en coupe, suivant la ligne VII-VII de la figure 5, d'un réceptacle de retenue des poussières.
- la figure 1 est une vue schématique en élévation, avec arrachements partiels, d'un frein à tambour d'une roue de poids lourd équipé d'un dispositif de dépoussiérage selon un premier mode de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue schématique, avec arrachement partiel, suivant la direction II de la figure 1,
- la figure 3 est une vue, analogue à la vue de la figure 1, d'un frein à disque d'une roue de véhicule automobile équipé d'un dispositif de dépoussiérage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,
- la figure 4 est une vue schématique suivant la direction IV de la figure 3,
- la figure 5 est une vue schématique en élévation latérale d'un frein à sabot d'une roue de véhicule ferroviaire équipé d'un dispositif de dépoussiérage selon un troisième mode de réalisation de l'invention,
- la figure 6 est une vue schématique suivant la direction VI de la figure 5, et
- la figure 7 est une vue schématique en coupe, suivant la ligne VII-VII de la figure 5, d'un réceptacle de retenue des poussières.
Les vues des figures 1 à 6 sont des vues en élévation respectant l'orientation réelle des pièces, c'est-à-dire que les parties supérieures et inférieures d'une pièce seront situées respectivement en haut et en bas sur ces figures.
Les figures 1 et 2 illustrent la partie de liaison entre une roue et la structure d'un poids lourd, partie dans laquelle un frein à tambour est monté et qui comprend un arbre l d'entraînement de la roue (non représentée), cet arbre l étant monté à rotation dans un moyeu 3 solidaire de la structure du poids lourd et de forme générale extérieure cylindrique, une extrémité 5 de cet arbre l dépassant du moyeu 3 vers l'extérieur du poids lourd (à droite sur la figure 1).
L'extrémité 5 est terminée par une platine circulaire 7 coaxiale à l'arbre l et dont la face orientée vers l'extérieur du poids lourd, et de référence numérique 9, est munie de goujons il de fixation de la jante de la roue, ces goujons 11 étant régulièrement répartis sur la platine 7.
Le frein à tambour comprend un boîtier 13, constitué par une cuvette 15 formant tambour du frein et un plateau 17 de forme générale annulaire.
Le plateau 17 est solidaire du moyeu 3 et la cuvette 15 est solidaire en rotation de la platine 7 et donc de la roue du véhicule.
De manière classique, des segments 25 munis chacun sur leur périphérie extérieure d'une garniture 27 de freinage sont articulés, sur la face intérieure au boîtier 13 du plateau 17, et reliés à un cylindre récepteur 29 d'actionnement des segments 25 disposé dans la partie supérieure du boîtier.
Une première ouverture circulaire 31 d'entrée d'air est ménagée dans la région supérieure du plateau 17, au-dessus du cylindre récepteur 29.
Cette ouverture 31 est reliée par l'intermédiaire d'un flexible 33 et d'une électrovanne 35 au circuit d'air comprimé 37 du poids lourd. Cette électrovanne 35 est reliée à des moyens de commande non représentés et adaptés pour provoquer automatiquement son ouverture lors d'un freinage.
Une deuxième ouverture 39 de sortie d'air, de forme générale rectangulaire, a été ménagée dans la région inférieure du plateau 17.
Les ouvertures 31 et 39 sont donc ménagées d'une manière sensiblement symétrique par rapport à l'axe du tambour, et l'ouverture 31 est située sensiblement à la verticale de l'ouverture 39.
L'ouverture 39 a, en outre, une aire plus grande que celle de l'ouverture 31.
Un réceptacle 41 de retenue des poussières, de forme générale parallélépipédique arrondie, de grand axe sensiblement parallèle à la direction de déplacement du véhicule, et dont une grande face est munie d'une ouverture 43 de forme correspondant à celle de l'ouverture 39, est monté, de manière amovible, sur la face du plateau 17 extérieure au boîtier 13, de telle manière que les ouvertures 43 et 39 sont en regard l'une de l'autre.
L'autre grande face du réceptacle 41 est munie d'un filtre à tamis 45 de retenue des poussières.
Lors d'un freinage, l'électrovanne 35 est ouverte et laisse passer l'air sous pression qui est acheminé par le flexible 33 jusqu'à l'ouverture 31 d'entrée d'air où il subit une détente, produisant ainsi un écoulement d'air dans le boîtier 13. Cet écoulement est canalisé par le boîtier 13 autour de l'arbre 1, des segments 25 et des garnitures 27, jusqu'à l'ouverture 39 de sortie d'air ménagée dans le plateau 17.
Cet écoulement d'air balaye donc l'intérieur du boîtier 13 et en particulier la zone de contact entre les garnitures 27 et la cuvette 15 du boîtier 13 formant tambour solidaire de la roue, entraînant ainsi d'une part les particules arrachées aux garnitures 27 lors du freinage et d'autre part les poussières présentes dans le boîtier 13. L'air chargé de poussières est évacué du boîtier 13 par les ouvertures 39 et 43 vers le réceptacle 41 de retenue des poussières où il est filtré par le filtre 45 avant d'être évacué dans l'atmosphère.
Le dispositif de dépoussiérage selon l'invention permet donc de dépoussiérer automatiquement le boîtier d'un frein à tambour à chaque freinage. De plus, l'écoulement d'air assure un refroidissement des éléments du frein.
Dans une variante de ce mode de réalisation, l'air pourrait être évacué directement du boîtier dans l'atmosphère par l'ouverture 39 de sortie d'air. Cette ouverture de sortie d'air constituerait alors directement les moyens d'évacuation de l'air du dispositif de dépoussiérage.
Le réceptacle 41 permet dans le mode de réalisation décrit de récupérer les poussières et en particulier les particules arrachées aux garnitures lors du freinage et dont la libération dans l'atmosphère peut être considérée comme une source de pollution. La forme arrondie du réceptacle et son orientation facilitent les écoulements d'air à l'extérieur de celui-ci lorsque le véhicule est en mouvement. Les propriétés aérodynamiques du réceptacle peuvent bien sûr être plus développées.
Ce réceptacle, monté de manière amovible, peut être remplacé une fois rempli, sans nécessiter le démontage du boîtier 13.
Ce réceptacle peut être finalement réalisé en métal, en matière plastique et le plus généralement en une matière jetable ou en une matière recyclable, par exemple du carton métallisé.
L'électrovanne peut bien sûr être remplacée par une vanne commandée mécaniquement.
Enfin, le dispositif de dépoussiérage selon ce premier mode de réalisation de l'invention est, d'une part, facilement adaptable sur des véhicules existants et d'autre part particulièrement économique puisqu'il utilise comme source d'écoulement de fluide le circuit d'air comprimé présent sur les poids lourds. il est bien sûr possible de créer l'écoulement d'air d'entraînement des poussières gracie à un aspirateur entraîné pneumatiquement par l'air comprimé disponible sur ces véhicules.
Les figures 3 et 4 représentent un dispositif de dépoussiérage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention appliqué à un frein à disque d'une roue de véhicule automobile. On reconnaît sur ces figures un assemblage de liaison de la structure d'un véhicule automobile et d'une de ses roue (non représentée), cet assemblage comprenant, de manière similaire à la description ci-dessus, un moyeu 3 recevant un arbre 1 terminé par une platine 7 portant des goujons 11 de fixation à la jante de la roue.
Un disque 47, coaxial à l'arbre 1 et solidaire de la face de la platine 7 orientée vers l'intérieur du véhicule (à droite sur la figure 3), s'étend radialement au-delà de la tranche de la platine 7. Un premier flasque annulaire 49, solidaire du moyeu 3, s'étend depuis la surface extérieure de celui-ci, sensiblement parallèlement à la face du disque 47 orientée vers l'intérieur du véhicule (à droite sur la figure 3) et sensiblement jusqu'à la périphérie extérieure du disque 47. Ce flasque 49 porte, de manière classique, l'étrier (non représenté) du frein à disque, cet étrier permettant de déplacer des garnitures ou plaquettes 51 (figure 4) pour les amener en contact des faces du disque 47.
Un deuxième flasque 53 de forme générale en cuvette est relié par son rebord cylindrique 54 à la partie périphérique extérieure du flasque 49. Cette liaison peut être assurée, par exemple, par rivetage, par boulonnage ou par enclenchement élastique.
Le flasque 53 est de forme annulaire s' étendant, le long de la face du disque orientée vers l'extérieur du véhicule, sensiblement jusqu'à la tranche de la platine 7.
Les deux flasques 49 et 53, solidaires de la structure du véhicule, forment donc un boîtier entourant sensiblement le disque 47 tout en permettant, grâce à des évidements 55 ménagés dans les deux flasques, le déplacement des garnitures 51 lors d'un freinage.
Une ouverture 56 circulaire d'entrée d' air est ménagée dans la région supérieure du flasque 53. Cette ouverture 56 d'entrée d'air est reliée à la section étroite d'une prise d'air 57 portée par le deuxième flasque 53 sur sa face extérieure au boîtier Cette prise d'air 57 est une canalisation convergente d'axe sensiblement horizontal et sa plus grande section est orientée vers l'avant du véhicule (à gauche sur la figure 4).
Une ouverture 59 de forme générale rectangulaire est ménagée dans le flasque 53, dans la région inférieure de la partie 55 de celui-ci. Les ouvertures 56 et 59 ont des positions et des dimensions relatives similaires à celles des ouvertures 31 et 39 du mode de réalisation précédent.
Le flasque 53 peut, par exemple, être réalisé en métal ou en matière plastique, et l'entrée d'air 57 peut être venue de matière avec celui-ci.
Un réceptacle 41 de retenue des poussières identique à celui décrit dans le premier mode de réalisation de l'invention est monté de manière amovible sur le flasque 53, et le fonctionnement de ce mode de réalisation est identique à celui décrit précédemment et s'en distingue par la nature des moyens de création d'un écoulement de fluide. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, l'écoulement d'air est obtenu par canalisation de l'air s'écoulant autour du véhicule lorsque celui-ci est en mouvement et dispense donc du raccordement à une source d'air sous pression.
D'une manière générale, la forme du flasque 53, et éventuellement celles de flasques supplémentaires sont adaptées pour former des moyens de guidage efficaces de l'écoulement d'air produit et des particules arrachées aux garnitures lors du freinage vers le réceptacle 41.
Ainsi, le boîtier constitué peut entourer l'étrier de support des plaquettes.
Enfin, les ouvertures 56 et 59 peuvent être disposées également sur le flasque 49 ou sur des parties distinctes des moyens de guidage ainsi constitués.
Les figures 5 à 7 illustrent un troisième mode de réalisation de l'invention appliqué à un frein à sabot d'une roue 61 de véhicule ferroviaire.
Le frein comprend un sabot mobile 63, en forme de nageoire caudale, et portant, sur sa tranche 64 en regard de la roue 61, une garniture inférieure 65 et une garniture supérieure 65'. Les garnitures 65 et 65' sont espacées l'une de l'autre.
Les garnitures 65 et 65' sont des blocs arqués disposés en regard de la surface de roulement 67 de la roue 61 sur laquelle ils viennent s'appliquer sous l'action du déplacement du sabot 63 assuré par un dispositif classique d'actionnement non représenté.
Les garnitures 65 et 65' peuvent être réalisées en fonte, en produits métalliques frittés ou en composites.
La fixation des garnitures 65 et 65' au sabot 63 est assurée, entre autres, par des goupilles d'arrêt 80 et 80', transversales par rapport au plan de la figure 5.
Le dispositif de dépoussiérage selon l'invention comprend des buses 81 d'injection d'air disposées en rangées 82 d'axes horizontaux, comme détaillé cidessous, pour créer des "rideaux" d'air autour de la zone de contact entre la roue 61 et les garnitures 65 et 65'.
Ces buses 81 sont fixées sur la structure du véhicule, du côté de la roue orienté vers l'intérieur du véhicule (à droite sur la figure 6).
Une première rangée 82A de buses 81 est disposée sous l'extrémité inférieure de la garniture 65, une deuxième 82B au-dessus de l'extrémité supérieure de la garniture 65' et une troisième 82C est disposée sensiblement au niveau de la partie médiane du sabot 63, entre les deux garnitures 65 et 65'. Les rangées 82A et 82B de buses sont inclinées, dans un plan vertical, respectivement vers la partie inférieure de la garniture 65 et vers la partie supérieure de la garniture 65'.
La rangée 82C de buses est orientée horizontalement.
Les buses 81 sont reliées par l'intermédiaire d'une électrovanne 83 à la "conduite générale", qui est le circuit d'air comprimé présent sur les véhicules ferroviaires et qui est repéré par la référence 84 sur la figure 6. L'électrovanne 83 est également reliée à des moyens de commande de son ouverture (non représentés) adaptés pour provoquer l'ouverture de l'électrovanne 83 lors d'un freinage.
Le dispositif de dépoussiérage selon l'invention comprend également une coque 85 montée sur le sabot 63, du côté de la roue orienté vers l'extérieur du véhicule (à gauche sur la figure 6).
La coque 85 et les buses 81 sont donc disposées de part et d'autre de la roue 61.
Cette coque 85 présente une forme générale en forme de rebord de cuvette dont la concavité est dirigée vers la partie centrale de la roue 61, et elle s'avance depuis le sabot 63 vers la roue 61.
Cette coque 85 est fixée au sabot 63 par une patte supérieure 87' de fixation et une patte inférieure 87 de fixation, en saillie par rapport à la surface extérieure 89 de la coque 85, cette surface étant la surface de la coque 85 orientée vers l'extérieur du véhicule. Ces pattes 87 et 87' sont munies d'orifices centraux, traversés par les goupilles 80 et 80'. La fixation de la coque 85 au sabot 63 est assurée également grâce à une patte 91 prolongeant la coque 85 vers l'intérieur du véhicule, longeant la tranche 64 du sabot 63, et venant se fixer par encliquetage sous la surface du sabot 63 dirigée vers l'intérieur du véhicule ferroviaire.
Les extrémités inférieure et supérieure de la coque 85 sont prolongées, vers l'intérieur du véhicule, sur toute l'épaisseur de la tranche 64 du sabot 63, par une partie supérieure 93' et une partie inférieure 93 respectant la courbure de la coque 85. Un rebord de guidage 97 (figure 6) est prévu sur la surface 99 de la coque orientée vers l'intérieur du véhicule, dans la partie médiane de la coque 85.
Ce rebord 97 présente une arête centrale 100 en saillie par rapport à la surface 99 et reliée à cette surface par une partie concave supérieure 101' et une partie concave inférieure 101.
La surface 99 de la coque 85 présente donc une courbure délimitant sensiblement une cuvette inférieure 103 et une cuvette supérieure 103', la rangée supérieure 82B de buse étant orientée vers le bord supérieur de la cuvette 103', la rangée inférieure 82A de buses étant orientée vers le rebord inférieur de la cuvette 103 et la rangée 82C de buses étant orientée vers l'arête 100 du rebord 97.
Deux réceptacles 105 et 105' de retenue de poussières sont montés de manière amovible sur la surface 99 de la coque 85, le réceptacle 105 sensiblement au niveau de la partie centrale de la cuvette 103 et le réceptacle 105' sensiblement au niveau de la partie centrale de la cuvette 103'. Les réceptacles 105 et 105' sont par exemple, réalisés en matière plastique.
Ces réceptacles 105 et 105' ont chacun une forme générale parallélépipèdique, d'orientation sensiblement tangentielle à la surface de roulement 67 de la roue 61, et ils sont disposés au-dessus des garnitures 65 et 65' respectivement. Les deux réceptacles étant analogues, seul le réceptacle 105 sera décrit.
Le réceptacle 105 présente une partie inférieure 106 (à droite sur la figure 7) et une partie supérieure 107 séparées par une paroi transversale 108.
La partie inférieure 106 comprend une entrée d'air 109 présentant deux parois mobiles 110 symétriques par rapport au plan longitudinal médian du réceptacle 105 orthogonal au plan de la figure 7, ces parois 110 sont articulées aux parois latérales du réceptacle 105 au moyen de parties 111 formant charnières, les parois mobiles 110 étant, au repos, orientées vers l'intérieur du réceptacle 105 et en contact le long de leurs extrémités libres fermant ainsi l'entrée 109 du réceptacle 105. Les parois 110 et les parties 111 sont venues de matière avec les parois latérales du réceptacle 105.
Les parois 110 peuvent pivoter vers l'intérieur du réceptacle 105, ouvrant ainsi l'entrée 109 du réceptacle 105 et sont rappelés élastiquement, du fait de la déformation élastique des parties 111 formant charnières, vers leur position de repos. Chaque paroi mobile 110 est doublée à l'intérieur du réceptacle 105 d'une paroi fixe 113 reliée à la même paroi latérale du réceptacle 105.
Les parois fixes 113 sont sensiblement parallèles aux parois 110 dans leur position de repos, et ont une longueur inférieure à celle des parois 110.
L'écart entre les parois 110 et 113 est tel que lorsque les parois 110 pivotent vers l'intérieur du réceptacle 105, leurs extrémités libres viennent en contact avec les parois 113, isolant ainsi les parties 111 formant charnières comme représenté en trait mixte sur la figure 7.
Les faces intérieures des parois latérales de la partie inférieure 106 sont revêtues d'aimants permanents 115 et la grande face du réceptacle 105 orientée vers la garniture 65 est munie dans sa partie centrale d'un filtre à tamis 117 s'étendant à cheval sur la partie inférieure 107 et la partie inférieure 106 du réceptacle 105.
La partie supérieure 107 du réceptacle présente à son extrémité supérieure une entrée d'air 119 munie de parois mobiles 110 similaires à celles de l'entrée 109 de la partie inférieure 106 du réceptacle 105.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant.
Lors d'un freinage, le sabot se déplace sensiblement horizontalement sur la figure 5 pour amener les garnitures 65 en contact de la surface de roulement 67 de la roue 61, la coque 85 étant alors en regard des buses 81.
Simultanément l'ouverture de l'électrovanne 83 entraîne l'alimentation en air sous pression des buses 81 qui produisent des "rideaux" d'air s'écoulant autour de la zone de contact entre la roue 61 et les garnitures 65 et 65', et dirigés vers la face 99 de la coque 85.
Les écoulements d'air ainsi produits entraînent les poussières présentes dans cette zone de contact et en particulier les particules arrachées aux garnitures.
La surface 99 intérieure de la coque 85 forme moyens de guidage des écoulements d'air issus des rangées 82A, 82B et 82C des buses 81 dirigeant ceux-ci vers le fond respectif des cuvettes 103 et 103'.
L'écoulement d'air issu de la rangée 82A, chargé de poussières, écarte les parois 110 et pénètre par l'entrée 109 dans la moitié 106 du réceptacle 105 où il est filtré puis évacué par le filtre 117.
Les parois 113 empêchent le dépôt de poussière au niveau des parties 111 formant charnières, d'une part en les isolant, comme décrit ci-dessus, lorsque l'air s'écoule dans le réceptacle 105, d'autre part en retenant les poussières contre l'effet de la gravité dirigée sensiblement de la gauche vers la droite sur la figure 7. Les parois mobiles 110 forment donc vanne anti-retour pour l'écoulement d'air chargé de particules.
Les aimants permanents 115 assurent également la retenue des poussières paramagnétiques à l'intérieur du réceptacle 105 et sont particulièrement utiles lorsque les garnitures sont en fonte.
L'écoulement d'air issu de la rangée 82C de buses est divisé par le rebord 97 en un écoulement supérieur dans la cuvette 103' et un écoulement inférieur dans la cuvette 103.
Ce dernier s'écoule dans la partie 107 du réceptacle 105 d'une manière analogue à celle décrite pour la partie 106 du réceptacle 105.
La rétention des poussières à l'intérieur du réceptacle 105 est assurée naturellement par la gravité.
L'écoulement d'air supérieur issu de la rangée 82C et l'écoulement d'air issu de la rangée 82B s'écoulent dans le réceptacle 105' d'une manière analogue à celle décrite ci-dessus pour le réceptacle 105.
Ce dernier mode de réalisation permet donc également de résoudre les problèmes mentionnés en début de description et s'avère économique et facilement adaptable sur les freins existants. De plus, il présente les avantages des modes de réalisation décrits précédemment et peut également, comme ceux-ci, présenter de nombreuses variantes.
Ainsi, la coque 85 et les réceptacles 105 et 105' peuvent être réalisés dans les mêmes matériaux que les flasques et les réceptacles de retenue des poussières précédents et donc présenter les mêmes propriétés.
Claims (12)
1. Dispositif de dépoussiérage d'un frein d'une roue de véhicule, le frein comprenant une garniture (27 ; 51 ; 65, 65') mobile entre une position rétractée et une position active de freinage par frottement contre un élément mobile (15 ; 47 ; 61) solidaire en rotation de la roue, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (33, 35, 37 ; 57 ; 81, 83, 84) de production d'un écoulement d'un fluide d'entraînement des poussières et des moyens (13 ; 49, 53 ; 85) de guidage de l'écoulement du fluide autour de la zone de contact entre la garniture et l'élément mobile jusqu'à l'entrée de moyens (41 ; 41 ; 105, 105') d'évacuation.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'évacuation comprennent un réceptacle (41 ; 41 ; 105, 105') de retenue des poussières, et en particulier des particules arrachées à la garniture (27 ; 51 ; 65, 65') lors d'un freinage, le réceptacle présentant une entrée (43 ; 43 ; 109, 119) et une sortie (45 ; 45 ; 117) de fluide et un filtre (45 ; 45 ; 117) à poussières disposé entre celles-ci.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'entrée (109, 119) du réceptacle de retenue des poussières comprend au moins une paroi mobile (110) formant vanne anti-retour pour l'écoulement du fluide.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la paroi mobile (110) est reliée au corps du réceptacle par une partie (111) formant charnière et doublée en aval par une paroi (113) d'isolation de ladite partie formant charnière vis-àvis des poussières.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le réceptacle (105, 105') comprend au moins un aimant (115) de retenue des poussières paramagnétiques.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le réceptacle (41 ; 41 ; 105, 105'), réalisé en matière jetable ou recyclable, est monté sur le véhicule de manière remplaçable.
7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'évacuation sont directement constitués par une partie (39) des moyens de guidage de l'écoulement de fluide.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que, le frein étant un frein à tambour contenu dans un boîtier (13), les moyens de guidage du fluide comprennent le boîtier du frein dans lequel une ouverture d'entrée (31) et une ouverture de sortie (39) sont ménagées de manière sensiblement symétrique par rapport à l'axe du tambour, l'ouverture d'entrée (31) étant reliée à une source d'air sous pression (37), et l'ouverture de sortie (39) étant reliée à l'entrée du réceptacle (41) de retenue des poussières.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que, le frein étant un frein à sabot (63), au moins une buse (81), reliée à une source (84) de fluide sous pression, est montée sur le véhicule d'un côté de la roue (61) et orientée pour créer un écoulement d'air autour de la zone de contact entre la garniture (65, 65') et la roue, le sabot porte de l'autre côté de la roue une coque (85) s'avançant vers la roue, et la surface (99) de la coque en regard de la buse porte le réceptacle (105, 105') de retenue des particules et présente une courbure de guidage, vers l'entrée du réceptacle, d'un écoulement de fluide issu de la buse (81) autour de la zone de contact entre la garniture et la roue.
10. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le raccordement de l'ouverture d'entrée (31) du boîtier (13) ou de la buse (81) à la source d'air sous pression (37 ; 84) est assuré par l'intermédiaire d'une électrovanne (35 ; 83) dont l'ouverture est automatiquement commandée lors d'un freinage.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que, le frein étant un frein à disque (47) comprenant un premier flasque (49) s'étendant en regard d'une face du disque, le dispositif de dépoussiérage comprend en outre un deuxième flasque (53) relié au premier flasque et définissant avec celui-ci un boîtier entourant sensiblement le disque, les moyens de guidage comprennent les deux flasques dans lesquels une ouverture d'entrée (56) et une ouverture de sortie (59) sont ménagées de manière sensiblement symétrique par rapport à l'axe du disque, l'ouverture d'entrée étant reliée à une prise d'air (57) canalisant l'air s'écoulant autour du véhicule en mouvement, et l'ouverture de sortie étant reliée à l'entrée du réceptacle (41) de retenue des poussières.
12. Frein d'une roue d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de dépoussiérage selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.
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