FR2782303A1

FR2782303A1 - SHOE BRAKE UNIT FOR TRACK VEHICLES

Info

Publication number: FR2782303A1
Application number: FR9905656A
Authority: FR
Inventors: Michael Hartl; Albert Kerscher
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1999-05-04
Publication date: 2000-02-18
Anticipated expiration: 2019-05-04
Also published as: SE517957C2; FR2782303B1; SE9901425D0; GB9910516D0; SE9901425L; GB2337238A; GB2337238B; DE19820199C1

Abstract

L'unité de frein à sabot (1) comporte un boîtier (3) pouvant être monté sur un bogie de véhicules sur rails, des pattes de support (9) déplaçables transversalement par rapport à la direction d'actionnement et de freinage et sur lesquelles est accroché un dispositif (1) de retenue du sabot de frein. Le boîtier (3) et les extrémités (1), situées à l'opposé du dispositif de retenue du sabot de frein, des pattes (9) sont reliés entre eux par des éléments de ressort (5), s'étendant sensiblement parallèlement, avec un angle de 0 à 30degre, à la direction de la force d'actionnement et de freinage (FB ) entre les extrémités des pattes de suspension (9) et le boîtier (3).Application notamment aux unités de freinage de véhicules sur rails.The shoe brake unit (1) comprises a housing (3) which can be mounted on a bogie of rail vehicles, support brackets (9) movable transversely with respect to the actuation and braking direction and on which is attached a device (1) for retaining the brake shoe. The housing (3) and the ends (1), located opposite the brake shoe retainer, tabs (9) are interconnected by spring elements (5), extending substantially parallel, with an angle of 0 to 30degre, to the direction of the actuating and braking force (FB) between the ends of the suspension brackets (9) and the housing (3) .Application in particular to brake units of rail vehicles .

Description

L'invention concerne une unité de frein à sabot pour véhicules sur rails.The invention relates to a shoe brake unit for rail vehicles.

Une unité de frein à sabot comporte un boîtier qui peut être monté sur un bogie du véhicule sur rail, notamment pour recevoir un cylindre de frein et un dispositif d'actionnement, et des pattes de suspension qui sont déplaçcables transversalement par rapport à la direction d'actionnement et de freinage et sur une extrémité desquelles est accroché un dispositif de retenue du sabot de frein, le boîtier et les extrémités, situées à l'opposé du dispositif de retenue du sabot de frein, des pattes de suspension étant reliés entre eux par l'intermédiaire d'au moins un élément de ressort, qui possède des moments résistants différents dans ses deux directions de débattement élastique. D'après EP 0 665 154 B 1 on connait une unité de frein à sabot, qui est associée à une roue d'un véhicule sur rails qui comporte un boudin et fait partie d'un ensemble de roues disposé, de manière à être déplaçable transversalement, dans le châssis du véhicule ou d'un bogie. Le dispositif de fixation de suspension associé à l'unité de frein à sabot est conçu de telle sorte qu'il peut suivre d'éventuels déplacements latéraux des roues avec l'unité de frein à sabot. A cet effet, le dispositif de suspension comprend deux pattes de suspension déplaçables latéralement selon un mouvement oscillant et des organes supérieur et inférieur de compression ou de traction, A shoe brake unit comprises a housing which can be mounted on a bogie of the rail vehicle, in particular for receiving a brake cylinder and an actuating device, and suspension lugs which are movable transversely relative to the direction d actuation and braking and on one end of which is hung a brake shoe retainer, the housing and the ends, located opposite to the brake shoe retainer, the suspension lugs being connected together by through at least one spring element, which has different resistant moments in its two directions of elastic deflection. According to EP 0 665 154 B 1 there is known a shoe brake unit, which is associated with a wheel of a rail vehicle which comprises a flange and is part of a set of wheels arranged, so as to be movable transversely, in the chassis of the vehicle or a bogie. The suspension fixing device associated with the shoe brake unit is designed so that it can follow any lateral movements of the wheels with the shoe brake unit. To this end, the suspension device comprises two suspension lugs which can be moved laterally in an oscillating movement and upper and lower compression or traction members,

qui servent à réaliser un soutien dans la direction longitudinale du châssis. which are used to provide support in the longitudinal direction of the chassis.

Les deux pattes de suspension s'étendent des deux côtés de l'unité de frein à sabot jusqu'à l'extrémité inférieure de cette unité et sont reliées à cette dernière conjointement avec les organes inférieurs de compression ou de traction. L'extrémité supérieure de l'unité de frein à sabot est en outre reliée The two suspension lugs extend from both sides of the shoe brake unit to the lower end of this unit and are connected to the latter together with the lower compression or traction members. The upper end of the shoe brake unit is further connected

au moins à l'un des organes supérieurs de compression ou de traction. at least one of the upper compression or traction members.

D'après EP 0 147 880 il est connu de réaliser les pattes de suspension portant le dispositif de retenue du sabot de frein, sous la forme d'un paquet de ressorts à lames, les ressorts à lames étant précontraints dans une direction de manière à compenser l'obliquité du cône du profil de roue According to EP 0 147 880 it is known to produce the suspension lugs carrying the brake shoe retaining device, in the form of a pack of leaf springs, the leaf springs being prestressed in one direction so as to compensate for the skew of the wheel profile cone

devant être freiné.to be braked.

D'après EP 0 665 152 B1 il est connu de suspendre, de manière qu'il puisse exécuter un déplacement transversal, le dispositif de retenue du sabot de frein sur le boîtier de l'unité de frein à sabot à l'aide de deux ressorts à lames disposés des deux côtés du dispositif de retenue du sabot de frein et de relier les deux ressorts à lames, respectivement au niveau de leur extrémité inférieure à l'aide d'un palier fixe ainsi qu'entre l'extrémité inférieure et l'extrémité supérieure, à l'aide d'un palier libre, au boîtier. Le dispositif de retenue du sabot de frein est en outre suspendu aux extrémités supérieures des ressorts à lamine à l'aide d'une patte rigide de suspension. Cet agencement s'est affirmé en soi. Mais avec la connaissance de l'invention, le fait que les éléments de ressort peuvent exercer, pendant le processus de freinage, lors du fléchissement latéral, par roulement sur le boudin, un couple indésirable de rappel ou d'avance au sabot de frein (essentiellement en raison de la force circonférentielle agissant sur les éléments de ressort), According to EP 0 665 152 B1 it is known to suspend, so that it can perform a transverse movement, the brake shoe retainer on the shoe brake shoe housing using two leaf springs arranged on both sides of the brake shoe retainer and connecting the two leaf springs, respectively at their lower end using a fixed bearing as well as between the lower end and the 'upper end, using a free bearing, to the housing. The brake shoe retainer is further suspended from the upper ends of the laminate springs using a rigid hanger. This arrangement has asserted itself. But with the knowledge of the invention, the fact that the spring elements can exert, during the braking process, during lateral deflection, by rolling on the flange, an undesirable torque of recall or advance to the brake shoe ( mainly due to the circumferential force acting on the spring elements),

est susceptible de perfectionnements. is susceptible to improvements.

L'invention a pour but d'éviter ceci d'une manière simple du point de vue construction et de garantir une bonne mobilité transversale dans le cas de faibles forces de rappel, qui dans une large mesure sont The object of the invention is to avoid this in a simple manner from the construction point of view and to guarantee good transverse mobility in the case of low restoring forces, which to a large extent are

indépendantes de la direction de déplacement. independent of the direction of travel.

Ceci est obtenu selon l'invention grâce au fait que le ou les éléments de ressort sont orientés sensiblement parallèlement, c'est-à-dire en faisant un angle de 0 à 30 , par rapport à la direction de force d'actionnement et de freinage entre les extrémités, tournées à l'opposé du dispositif de retenue du 2 0 sabot de frein, des pattes de suspension et le boîtier de telle sorte que des forces périphériques, qui apparaissent lors de freinages, sont supportées This is obtained according to the invention thanks to the fact that the spring element or elements are oriented substantially parallel, that is to say at an angle of 0 to 30, relative to the direction of actuation force and braking between the ends, facing away from the brake shoe retainer, the hangers and the housing so that peripheral forces, which arise during braking, are supported

dans le sens du moment résistant supérieur de l'élément de ressort. in the direction of the upper resistive moment of the spring element.

Par rapport à l'état de la technique, l'invention fournit par conséquent l'avantage particulier consistant en ce que la force circonférentielle, appliquée par l'intermédiaire du sabot de frein, est supportée en majeure partie au moyen du moment résistant supérieur du paquet de ressorts de sorte que la force de freinage ne provoque aucune déviation ou bien provoque une faible déviation de l'élément de ressort. Il s'ensuit que les forces de rappel de l'élément de ressort peuvent être 3 0 réduites, ce qui réduit à nouveau les forces agissant sur le boudin et permet des déviations plus importantes de l'élément de sabot de frein en direction de l'axe de roue, sans que la dépense de construction du dispositif de Compared with the state of the art, the invention therefore provides the particular advantage that the circumferential force, applied via the brake shoe, is mainly supported by means of the upper resistant moment of the pack of springs so that the braking force causes no deflection or causes a slight deflection of the spring element. It follows that the restoring forces of the spring element can be reduced, which again reduces the forces acting on the flange and allows greater deviations of the brake shoe element towards the wheel axle, without the expense of building the

suspension soit accrue par rapport à l'état de la technique. suspension is increased compared to the state of the art.

On obtient une variante peu compliquée du point de vue construction de l'invention lorsque l'élément de ressort est relié, au niveau de l'une de ses deux extrémités, au boîtier au moyen d'un palier fixe et que le dispositif de retenue du sabot de frein est accroché, par l'intermédiaire des An uncomplicated construction variant of the invention is obtained when the spring element is connected, at one of its two ends, to the housing by means of a fixed bearing and the retaining device brake shoe is hooked, via the

pattes rigides de suspension, à l'autre extrémité de l'élément de ressort. rigid suspension lugs at the other end of the spring element.

De préférence, on prévoit en outre deux éléments de ressort, dont les extrémités supérieures sont reliées entre elles de façon simple par un goujon transversal, sur lequel la ou les pattes de suspension sont tourillonnées de manière à pouvoir osciller ou avoir un mouvement pendulaire et qui est supporté d'une manière articulée dans les deux Preferably, two spring elements are also provided, the upper ends of which are connected to each other in a simple manner by a transverse stud, on which the suspension lug (s) are journalled so as to be able to oscillate or have a pendulum movement and which is supported in an articulated manner in both

extrémités, qui sont situées à l'opposé du boîtier, des éléments de ressort. ends, which are located opposite the housing, of the spring elements.

Une possibilité bon marché pour réaliser l'élément de ressort consiste à utiliser un ressort à lames laminé, notamment de telle sorte que l'épaisseur de paroi du ressort à lame est adaptée à la variation de tension qui apparaît lors de freinages. On peut également imaginer de réaliser au A cheap possibility for producing the spring element consists in using a laminated leaf spring, in particular such that the wall thickness of the leaf spring is adapted to the variation in tension which appears during braking. We can also imagine carrying out

moins un élément de ressort sous la forme d'un paquet de ressorts. minus one spring element in the form of a bundle of springs.

D'autres variantes de réalisation avantageuses de l'invention se caractérisent par le fait qu'au moins un élément de ressort est un ressort à lame et que le (ou les) ressort(s) à lames possède(nt), au niveau de son (leur) point d'ancrage, sur les petits côtés, des parties plates au niveau desquelles le(s) ressort(s) peut (peuvent) être monté(s) selon une liaison par 2 0 formes complémentaires. Facultativement on peut également imaginer une Other advantageous embodiments of the invention are characterized in that at least one spring element is a leaf spring and that the leaf spring (s) has (s), at the level of its (their) anchor point, on the short sides, of the flat parts at the level of which the spring (s) can (can) be mounted (s) in a connection by 2 0 complementary forms. Optionally we can also imagine a

denture prévue dans la partie d'extrémité de l'élément de ressort. toothing provided in the end part of the spring element.

Il est en outre approprié de monter les ressorts à lames à l'état précontrainte, la précontrainte étant obtenue de préférence au moyen d'une butée solidaire du boîtier. La butée garantit en outre d'une manière peu compliquée, que le sabot de frein ne peut pas circuler sur le boudin de la roue. Selon d'autres variantes de réalisation de l'invention, - l'élément de ressort est suspendu en faisant un angle de 15 par rapport à la direction de la force de freinage, - la fixation des ressorts à lames s'effectue à l'aide d'au moins une vis ou à l'aide d'éléments de serrage, - le ou les ressorts à lames comportent un oeillet moleté, - l'oeillet est fendu, et/ou It is also appropriate to mount the leaf springs in the prestressed state, the prestressing being preferably obtained by means of a stop integral with the housing. The stop also guarantees, in an uncomplicated manner, that the brake shoe cannot circulate on the flange of the wheel. According to other alternative embodiments of the invention, - the spring element is suspended at an angle of 15 relative to the direction of the braking force, - the fixing of the leaf springs takes place using at least one screw or using clamping elements, - the leaf spring (s) have a knurled eyelet, - the eyelet is split, and / or

- une articulation est disposée sur le ressort à lame. - a joint is arranged on the leaf spring.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention Other features and advantages of the present invention

ressortiront de la description d'un mode de réalisation de l'invention, will emerge from the description of an embodiment of the invention,

donnée ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un exemple de réalisation de l'invention; - la figure 2 représente une vue en plan de l'exemple de réalisation de la figure 1; et - la figure 3 représente une vue de face de l'exemple de réalisation given below with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a side elevational view of an exemplary embodiment of the invention; - Figure 2 shows a plan view of the embodiment of Figure 1; and - Figure 3 shows a front view of the embodiment

de la figure 1.of figure 1.

La description qui va suivre concerne un exemple de réalisation The description which follows relates to an exemplary embodiment

situé dans une orientation usuelle, de sorte que les expressions telles que "au-dessus", "au-dessous", "à droite" et "à gauche" ne doivent pas être located in the usual orientation, so that expressions such as "above", "below", "on the right" and "on the left" should not be

considérées comme limitatives.considered to be limiting.

La figure 1 représente une unité de frein à sabot 1, qui est conçue de manière à être associée à une roue d'un véhicule sur rails (voir la figure 2), qui roule sur un rail, possède un boudin et fait partie d'un ensemble de roues, qui est disposé de manière à être déplaçable transversalement dans un châssis de véhicule ou un châssis de bogie (non représenté ici de façon détaillée). La roue peut par conséquent se déplacer latéralement par rapport Figure 1 shows a shoe brake unit 1, which is designed to be associated with a wheel of a rail vehicle (see Figure 2), which rolls on a rail, has a flange and is part of a set of wheels, which is arranged to be movable transversely in a vehicle chassis or a bogie chassis (not shown here in detail). The wheel can therefore move laterally with respect to

2 0 au châssis, c'est-à-dire perpendiculairement au plan du dessin de la figure 1. 2 0 to the frame, that is to say perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 1.

Dans une certaine mesure, on se reportera aux figures du document To some extent, reference will be made to the figures in the document

EP 0 665 154 B1 déjà mentionné.EP 0 665 154 B1 already mentioned.

L'unité de frein à sabot 1 agit sur la roue lors de freinages, par l'intermédiaire d'un dispositif 2 de retenue de sabots de frein, qui peut être équipé de sabots de frein 2', et est actionnée par l'intermédiaire d'un cylindre de frein, d'un mécanisme de démultiplication et d'un régulateur de course de déplacement (non représentés de façon détaillée) qui sont rassemblés dans un boîtier 3. A cet effet, on se reportera pour de plus amples explications au document allemand DE 41 17 632. Le boîtier 3 est fixé à l'aide de goujons B The shoe brake unit 1 acts on the wheel during braking, by means of a brake shoe retainer 2, which can be fitted with brake shoes 2 ', and is actuated by a brake cylinder, a reduction mechanism and a displacement stroke regulator (not shown in detail) which are assembled in a housing 3. For this purpose, reference is made to the further German document DE 41 17 632. The housing 3 is fixed using studs B

3 0 sur le bogie D du véhicule sur rail (voir la figure 2). 3 0 on the bogie D of the rail vehicle (see Figure 2).

Le dispositif de suspension 4 comporte deux ressorts à lames 5, 6, qui sont fixés fermement, respectivement au niveau d'une de leurs extrémités, sur un appendice saillant supérieur 7 du boîtier 3, au niveau de paliers Fa, Fi, les ressorts à lames s'étendant sensiblement dans la direction de la force de freinage Fb (ici sous un angle qui est égal à environ 15 par The suspension device 4 comprises two leaf springs 5, 6, which are fixed firmly, respectively at one of their ends, to an upper projecting appendage 7 of the housing 3, at the levels of Fa, Fi, the springs blades extending substantially in the direction of the braking force Fb (here at an angle which is equal to about 15 per

rapport à la force de freinage principale) et sont disposés "de chant", c'est-à- relative to the main braking force) and are arranged "singing", that is to say

dire ici parallèlement au plan de la roue ou au plan du dessin. Les ressorts à lames s'étendent depuis les paliers Fa, Fi en direction d'articulations Ga, Gi d'un goujon transversal 8, sur lequel est monté de manière à pouvoir pivoter une patte de suspension 9 sur laquelle est monté, de sa part, le dispositif 2 de retenue du sabot de frein, tandis que les ressorts à lames 5, 6 sont fixés fermement au niveau de leur extrémité tournée vers le boîtier 3, et, au niveau de leurs autres extrémités, sont déplaçables perpendiculairement au say here parallel to the plane of the wheel or to the plane of the drawing. The leaf springs extend from the bearings Fa, Fi in the direction of articulations Ga, Gi of a transverse stud 8, on which is mounted so as to be able to pivot a suspension lug 9 on which is mounted, on its part , the brake shoe retainer 2, while the leaf springs 5, 6 are fixed firmly at their end facing the housing 3, and, at their other ends, are movable perpendicular to the

plan du dessin et au plan de la roue. drawing plane and wheel plan.

La fixation des ressorts à lames 5, 6 s'effectue sur les extrémités tournées vers la patte de suspension, à l'aide de boulons 10, qui traversent un oeillet moleté 11, qui est fixé sur l'extrémité des ressorts à lames 5, 6, et traverse des perçages du goujon transversal 8. L'oeillet 11 est fendu (sections 1 la, 1 lb) de telle sorte que le boulon 8 peut être guidé latéralement dans la fente, et le ressort à lame comporte, sur l'extrémité tournée vers le boîtier 3, quatre perçages et est fixé au boîtier 3 à l'aide de The leaf springs 5, 6 are fixed on the ends facing the suspension bracket, using bolts 10, which pass through a knurled eye 11, which is fixed to the end of the leaf springs 5, 6, and passes through the holes of the transverse stud 8. The eyelet 11 is split (sections 1a, 1lb) so that the bolt 8 can be guided laterally in the slot, and the leaf spring comprises, on the end turned towards the housing 3, four holes and is fixed to the housing 3 using

vis 12.screw 12.

La butée en forme d'étrier 13, qui est solidaire du boîtier et est tournée vers l'extrémité, située à l'opposé du dispositif de 2 de retenue du sabot de frein, comportant le sabot de frein 2', du boîtier 3 est guidée parallèlement au ressort à lame 6 et est coudée légèrement en avant du goujon transversal 8 en direction du ressort à lame et est en appui contre le ressort à lame 5, garantit de façon simple une précontrainte du ressort à lame 5, 6. En outre la butée 12 garantit, d'une manière peu compliquée, que le sabot de frein 2' ne peut pas se dégager du boudin de la roue 14 (voir la figure 2, représentation par une ligne formée de tirets de la roue déviée 14', The stirrup-shaped stop 13, which is integral with the housing and faces the end, situated opposite the device 2 for retaining the brake shoe, comprising the brake shoe 2 ′, of the housing 3 is guided parallel to the leaf spring 6 and is bent slightly in front of the transverse stud 8 in the direction of the leaf spring and bears against the leaf spring 5, simply guarantees a preload of the leaf spring 5, 6. Furthermore the stop 12 guarantees, in an uncomplicated manner, that the brake shoe 2 'cannot be released from the flange of the wheel 14 (see FIG. 2, representation by a line formed by dashes of the deflected wheel 14',

ainsi que, à titre de complément, la vue de face avant de la figure 3). as well as, as a complement, the front view of FIG. 3).

LISTE DES REFERENCESLIST OF REFERENCES

1 Unité de frein à sabot 2 Dispositif de retenue du sabot de frein 2' Sabot de frein 3 Boîtier 4 Dispositif de suspension Ressort à lame 6 Ressort à lame 7 Appendice saillant 8 Goujon transversal 9 Patte de suspension Boulon 11 Oeillet 12 Vis 13 Butée 14 Roue B Goujon D Section de bogie 1 Shoe brake unit 2 Brake shoe retainer 2 'Brake shoe 3 Housing 4 Suspension device Leaf spring 6 Leaf spring 7 Protruding appendage 8 Cross stud 9 Suspension lug Bolt 11 Eyelet 12 Screw 13 Stopper 14 Wheel B Stud D Bogie section

Claims

1. Shoe brake unit (1) for rail vehicles, comprising a) a housing (3) which can be mounted on a bogie of the rail vehicle, in particular for receiving a brake cylinder and an actuating device, and b) suspension lugs (9) which can be moved transversely relative to the direction of actuation and braking and on one end of which is hung a device (2) for retaining the brake shoe, c) the housing (3) and the ends, located opposite the brake shoe retainer, suspension lugs (9) being interconnected by means of at least one spring element (5, 6), which has different resistive moments in its two elastic deflection directions, characterized in that d) the spring element (s) (5, 6) are oriented substantially parallel, that is to say at an angle of 0 to 300, by relation to the direction of actuation force and frei swims (FB) between the ends 0, facing away from the brake shoe retainer, the hangers (9) and the housing (3) so that peripheral forces, which appear during braking , are supported in the direction of the upper resistant moment of the element

spring.

2. Shoe brake unit (1) according to claim 1, characterized in that the spring element (5, 6) is connected, at one of its two ends, to the housing (3) by means a fixed bearing (Fa, Fi) and that the device (2) for retaining the brake shoe is hooked, by means of rigid suspension lugs (9), to the other end of the element

spring (5, 6).

3. Shoe brake unit (1) according to one or other of the

Claims 1 and 2, characterized in that the spring element (5, 6) is

suspended at an angle of 15 from the direction of the force of

braking (FB).

4. Shoe brake unit (1) according to any one of

Claims 1 to 3, characterized in that the upper ends of

two of the brake elements (5, 6) are interconnected by a transverse stud (8), on which the suspension lugs (9) are mounted

so that you can oscillate.

5. Shoe brake unit (1) according to any one of

Claims 1 to 4, characterized in that at least one spring element

is a leaf spring (5, 6).

6. Shoe brake unit (1) according to any one of

Claims 1 to 5, characterized in that the leaf springs (5, 6) are

laminated leaf springs.

7. Shoe brake unit (1) according to one or other of the

claims 5 and 6, characterized in that the wall thickness of the springs

with blades (5, 6) is adapted to the variation in stress which appears during braking.

8. Shoe brake unit (1) according to any one of

claims 1 to 7, characterized in that the spring element (s) (5,

6) are each arranged in the form of a bundle of springs.

9. Shoe brake unit (1) according to any one of

Claims 1 to 8, characterized in that the leaf spring (s) (5, 6)

have, at their anchor point, on the short sides, flat parts, at which they can be mounted in a connection by

complementary forms.

10. Shoe brake unit (1) according to any one of

Claims 1 to 9, characterized in that it includes a toothing provided

in the end part of the spring element (5, 6).

11. Shoe brake unit (1) according to any one of

Claims 1 to 10, characterized in that the fixing of the leaf springs

(5, 6) is carried out using at least one screw or using clamping elements.

12. Shoe brake unit (1) according to any one of

Claims 1 to 11, characterized in that the leaf spring (s) (5,

6) has (a) knurled eyelet.

13. Shoe brake unit (1) according to any one of

Claims 1 to 12, characterized in that the eyelet is split.

14. Shoe brake unit (1) according to any one of

Claims 1 to 13, characterized in that a joint is arranged on

the leaf spring (5, 6).

15. Shoe brake unit (1) according to any one of

Claims 1 to 14, characterized in that the leaf springs (5, 6) are

assembled in the prestressed state, the prestressing being obtained preferably at

2 0 by means of a stop secured to the housing.