FR2944247A1

FR2944247A1 - BRAKE TRIANGLE

Info

Publication number: FR2944247A1
Application number: FR0901738A
Authority: FR
Inventors: Gerard Lelasseux
Original assignee: C G L; CGL SAS
Current assignee: C G L; CGL SAS
Priority date: 2009-04-08
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2010-10-15
Anticipated expiration: 2029-04-08
Also published as: EP2239178A1; FR2944247B1

Abstract

La présente invention concerne un élément de timonerie de frein (30) pour véhicule ferroviaire comprenant une tête (33) reliée à une timonerie, deux bras de traction (31), un bras de compression ou de renfort (32) et deux tourillons (35) destinés à recevoir un sabot de frein, lesdits bras de traction (31) et de compression ou de renfort (32) constituant un voile (34) en forme générale de triangle isocèle ayant comme base par le bras de compression ou de renfort (32), remarquable en ce que les bras de traction (31) et le bras de compression ou de renfort (32) sont issus de matière et en ce que la tête (33) et les deux tourillons (35) sont encastrés à chacun des sommets dudit voile (34) puis solidarisés par des cordons de soudure, les cordons de soudure ne servant qu'au maintien en position de la tête (33) et des deux tourillons (35).The present invention relates to a rail vehicle brake linkage element (30) comprising a head (33) connected to a wheelhouse, two traction arms (31), a compression or reinforcement arm (32) and two trunnions (35). ) intended to receive a brake shoe, said tensioning arms (31) and compression or reinforcement arms (32) constituting a web (34) in the general shape of an isosceles triangle having as a base by the compression or reinforcement arm (32) ), remarkable in that the traction arms (31) and the compression or reinforcement arm (32) are made of material and in that the head (33) and the two trunnions (35) are recessed at each of the vertices said web (34) and then secured by weld seams, the weld beads being used only to maintain the position of the head (33) and the two pins (35).

Description

1 La présente invention concerne un élément de timonerie de frein, couramment dénommé triangle de frein, pour véhicule ferroviaire. La dénomination "triangle de frein" provient de ce 5 que cet élément de timonerie de frein a la forme d'un triangle isocèle. On a représenté sur la figure 1 en perspective de dessous un bogie 1 pour wagon de marchandise selon l'art antérieur. Il comprend deux essieux 2 dont les extrémités 10 sont reçues dans des boîtes d'essieux 3, celles-ci étant montées sur la structure du bogie. Cette structure comprend de manière classique deux longerons 4 qui s'étendent dans le sens longitudinal (c'est-à-dire le sens de déplacement du wagon), deux traverses de tête 5, 6 et une traverse 15 pivot 7 qui s'étendent dans le sens transversal entre les longerons 4. La traverse pivot 7 comporte dans sa partie centrale supérieure (non visible sur la figure) une crapaudine destinée à recevoir un point d'appui du wagon. Le bogie 1 comporte également des longeronnets 8 qui 20 s'étendent dans le sens longitudinal entre les longerons 6 et qui servent notamment de support à une timonerie de frein. Il n'est pas nécessaire ici de détailler tous les éléments de cette timonerie. Il suffit de noter qu'elle comprend, dans le mode de réalisation représenté, quatre 25 éléments de frein, dénommés triangles de frein 9. Les triangles de frein 9 sont des pièces mécaniques permettant de transmettre les efforts appliqués à la tête des triangles aux semelles de frein par l'intermédiaire des tourillons. Ainsi, lorsqu'ils sont actionnés par la 30 timonerie, ces triangles de frein 9, induisent un déplacement des sabots de frein 10, ce qui provoque un freinage s'ils sont appliqués contre la roue et une absence de freinage s'ils sont éloignés de la roue. Traditionnellement, les différentes pièces The present invention relates to a brake linkage element, commonly known as a brake triangle, for a railway vehicle. The term "brake triangle" comes from the fact that this brake linkage element has the shape of an isosceles triangle. FIG. 1 shows in perspective from below a bogie 1 for a freight car according to the prior art. It comprises two axles 2 whose ends 10 are received in axle boxes 3, these being mounted on the structure of the bogie. This structure conventionally comprises two longitudinal members 4 which extend in the longitudinal direction (that is to say the direction of movement of the wagon), two crosspieces of head 5, 6 and a cross pivot 15 which extend in the transverse direction between the longitudinal members 4. The pivot crossbar 7 has in its upper central portion (not visible in the figure) a thrust collar intended to receive a fulcrum of the wagon. The bogie 1 also comprises longitudinal members 8 which extend longitudinally between the longitudinal members 6 and which serve in particular as support for a brake linkage. It is not necessary here to detail all the elements of this wheelhouse. It suffices to note that it comprises, in the embodiment shown, four brake elements, called brake triangles 9. The brake triangles 9 are mechanical parts making it possible to transmit the forces applied to the head of the triangles to the soles brake through the trunnions. Thus, when actuated by the wheelhouse, these brake triangles 9, induce a displacement of the brake shoes 10, which causes braking if they are applied against the wheel and a lack of braking if they are distant of the wheel. Traditionally, different parts

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- 2 - constituant un triangle de frein 9 sont sertis ou mécano-soudés. On a donc représenté en perspective sur les figures 2 et 3 un triangle de frein 9 du bogie 1, selon l'art antérieur, respectivement obtenu par sertissage et par mécano-soudure. Ainsi, en référence à la figure 2, les côtés de ce triangle forment des bras de traction 11 et la base un bras de compression ou de renfort 12. Les bras de traction 11 viennent généralement de matière à partir d'une tige qui est coudée dans sa partie centrale. Au sommet du triangle, une tête 13 destinée à être reliée à la timonerie est prévue. Elle est soudée au niveau du coude de la tige. Les deux autres angles du triangle comprennent une pièce de liaison 14 en Y dont les branches reçoivent une extrémité d'un bras de traction 11 et une extrémité du bras de compression ou de renfort 12, ces bras étant fixés par sertissage. Le pied du Y de la pièce de liaison 14 est pourvu d'une bague 15 destinée à recevoir un sabot de frein 10. - 2 - constituting a brake triangle 9 are crimped or mechanically welded. It is therefore shown in perspective in Figures 2 and 3 a brake triangle 9 of the bogie 1, according to the prior art, respectively obtained by crimping and mechano-welding. Thus, with reference to FIG. 2, the sides of this triangle form traction arms 11 and the base a compression or reinforcing arm 12. The traction arms 11 generally come from material from a rod which is bent in its central part. At the top of the triangle, a head 13 to be connected to the wheelhouse is provided. It is welded at the elbow of the stem. The other two angles of the triangle comprise a connecting piece 14 Y whose branches receive an end of a traction arm 11 and an end of the compression arm or reinforcement 12, these arms being fixed by crimping. The Y-foot of the connecting piece 14 is provided with a ring 15 intended to receive a brake shoe 10.

De même, en référence à la figure 3, les côtés de ce triangle forment des bras de traction 16 et la base un bras de compression ou de renfort 17. Les bras de traction 16 viennent généralement de matière à partir d'une barre de section globalement rectangulaire présentant un coude dans sa partie centrale et traditionnellement obtenue par usinage. Au sommet du triangle, une tête 18 destinée à être reliée à la timonerie est prévue. Elle comporte une fente verticale médiane dont la largeur est légèrement supérieure à la largeur de la barre, ladite fente permettant la mise en place de la tête 18 sur ladite barre au niveau de son coude. La tête 18 est ensuite solidarisée sur la barre par soudure. Les extrémités libres des bras de traction 16 sont solidarisées par soudage au voisinage des extrémités du bras de compression ou de renfort 17 de manière à former un Similarly, with reference to FIG. 3, the sides of this triangle form traction arms 16 and the base a compression or reinforcing arm 17. The traction arms 16 generally come from a section bar generally rectangular having a bend in its central part and traditionally obtained by machining. At the top of the triangle, a head 18 to be connected to the wheelhouse is provided. It comprises a median vertical slot whose width is slightly greater than the width of the bar, said slot allowing the introduction of the head 18 on said bar at its elbow. The head 18 is then secured to the bar by welding. The free ends of the traction arms 16 are joined by welding in the vicinity of the ends of the compression or reinforcement arm 17 so as to form a

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- 3 - triangle isocèle. Chaque extrémité du bras de compression ou de renfort 17 est pourvue d'une bague 19 destinée à recevoir un sabot de frein 10. En outre, pour des questions de rigidité, le triangle de frein 9 comporte des renforts et notamment un renfort central 20 soudé entre le milieu du bras de compression ou de renfort 17 et le coude de la barre formant les bras de traction 16. On comprend bien que la fabrication de ces triangles de frein 9 est coûteuse en raison du nombre de pièces et du nombre de sertissages et de soudures à réaliser. Par ailleurs, contrairement aux sertissages qui ne servent qu'à maintenir les pièces entre elles, les soudures participent entièrement à la résistance du triangle et doivent donc être particulièrement soignées, ce qui a pour incidence d'accroître le coût de fabrication de ces triangles de frein 9. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un triangle de frein de type mécano-soudé plus simple à fabriquer notamment par usinage, pour lequel les soudures ne sont plus sollicitées mécaniquement. Cette disposition permet d'avoir un minimum de soudure à réaliser et par conséquent de réduire significativement le coût de fabrication. A cet égard, la présente invention a pour objet un élément de timonerie de frein, couramment dénommé triangle de frein, pour véhicule ferroviaire comprenant une tête destinée à être reliée à une timonerie, deux bras de traction, un bras de compression ou de renfort et deux tourillons destinés à recevoir un sabot de frein, lesdits bras de traction et de compression ou de renfort constituant un voile en forme générale de triangle isocèle ayant comme base par le bras de compression ou de renfort, cet élément de frein étant remarquable en ce que les bras de traction et le bras de compression ou de renfort sont CGL002-FR-001 _TEXTE DEPOSE_RG/CD - 3 - isosceles triangle. Each end of the compression or reinforcement arm 17 is provided with a ring 19 intended to receive a brake shoe 10. In addition, for reasons of rigidity, the brake triangle 9 comprises reinforcements and in particular a welded central reinforcement 20 between the middle of the compression or reinforcement arm 17 and the elbow of the bar forming the traction arms 16. It is well understood that the manufacture of these brake triangles 9 is expensive because of the number of parts and the number of crimps and welds to be made. Moreover, unlike crimps that only serve to hold the parts together, the welds participate fully in the strength of the triangle and must therefore be particularly careful, which has the effect of increasing the manufacturing cost of these triangles. The purpose of the invention is to overcome these disadvantages by proposing a braking triangle of the welded type which is simpler to manufacture, in particular by machining, for which the welds are no longer mechanically stressed. This arrangement makes it possible to have a minimum of welding to achieve and therefore significantly reduce the manufacturing cost. In this regard, the present invention relates to a brake linkage element, commonly known as a brake triangle, for a railway vehicle comprising a head intended to be connected to a wheelhouse, two traction arms, a compression or reinforcement arm and two pins for receiving a brake shoe, said traction and compression or reinforcement arms constituting a veil in the general shape of an isosceles triangle having as a base the compression or reinforcement arm, this brake element being remarkable in that the traction arms and the compression or reinforcement arm are CGL002-FR-001 _TEXT DEPOSE_RG / CD

- 4 - issus de matière et en ce que la tête et les deux tourillons sont encastrés à chacun des sommets dudit voile puis solidarisés par des cordons de soudure, les cordons de soudure ne servant qu'au maintien en position de la tête et des deux tourillons. En d'autres termes, l'élément de timonerie de frein selon l'invention est remarquable en ce que le voile est obtenu d'une seule pièce et en ce que les cordons de soudures ne sont pas sollicités mécaniquement. - 4 - made of material and in that the head and the two pins are embedded in each of the vertices of said web and then secured by weld seams, the weld seams being used only to maintain the position of the head and the two trunnions. In other words, the brake linkage element according to the invention is remarkable in that the sail is obtained in one piece and in that the weld seams are not mechanically stressed.

Selon un mode de réalisation préféré, le voile est réalisé par usinage. On décrira ci-après à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1, déjà décrite, représente en perspective de dessous un bogie de wagon de marchandise, selon l'art antérieur, comprenant deux essieux et une timonerie de frein, - la figure 2, déjà décrite, illustre en perspective 20 d'une première variante de réalisation d'un triangle de frein du bogie de la figure 1, - la figure 3, déjà décrite, illustre en perspective d'une deuxième variante de réalisation d'un triangle de frein du bogie de la figure 1, 25 - la figure 4 représente une vue en perspective éclatée d'un triangle de frein selon l'invention, - la figure 5 représente une vue en perspective du triangle de frein de la figure 4. On a représenté en perspective sur les figures 4 et 5 30 un élément de timonerie de frein 30, désigné par la suite triangle de frein, selon l'invention. Ledit triangle de frein 30 comprend deux bras de traction 31 et un bras de compression ou de renfort 32. Les bras de traction 31 sont reliés, d'une part, l'un According to a preferred embodiment, the web is made by machining. One embodiment of the present invention will be described hereinafter by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1, already described, represents in perspective from below a bogie of a freight car according to the prior art, comprising two axles and a brake linkage, - Figure 2, already described, illustrates in perspective 20 of a first embodiment of a brake triangle of the bogie of Figure 1, - the FIG. 3, already described, illustrates in perspective a second alternative embodiment of a brake triangle of the bogie of FIG. 1; FIG. 4 represents an exploded perspective view of a brake triangle according to the invention; FIG. 5 represents a perspective view of the brake triangle of FIG. 4. FIGS. 4 and 5 show a perspective view of a brake linkage element 30, hereinafter referred to as the brake triangle, according to FIG. invention. Said braking triangle 30 comprises two traction arms 31 and a compression or reinforcing arm 32. The traction arms 31 are connected, on the one hand, to one

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- 5 - à l'autre par une première extrémité, reliée en outre à une tête 33 et, d'autre part, au bras de compression ou de renfort par leur deuxième extrémité, lesdits bras de traction 31 et de compression ou de renfort 32 constituant alors un voile 34 en forme générale de triangle isocèle ayant comme base par le bras de compression ou de renfort 32. Comme représenté sur les figures 4 et 5, le voile constitué par les bras de traction 31 et le bras de compression ou de renfort 32 est issu de matière et est donc formé d'une seule pièce. Cette pièce est avantageusement de forme plane et obtenue par découpage ou usinage dans une plaque. L'homme du métier n'aura aucune difficulté pour déterminer la matière, l'épaisseur e et les largeurs 1, 1' de ce voile 34 en fonction des paramètres tels que poids, rigidité, résistance mécanique etc... qui lui sont imposés. La longueur L, c'est-à-dire la dimension de la base du triangle, est en général imposée par la dimension du bogie. - 5 - to the other by a first end, further connected to a head 33 and, secondly, to the compression or reinforcement arm by their second end, said traction arms 31 and compression or reinforcement 32 then forming a web 34 in the general shape of an isosceles triangle having as a base the compression or reinforcement arm 32. As shown in FIGS. 4 and 5, the web constituted by the traction arms 31 and the compression or reinforcement arm 32 is from material and is formed of a single piece. This piece is advantageously of planar shape and obtained by cutting or machining in a plate. The person skilled in the art will have no difficulty in determining the material, the thickness e and the widths 1, 1 'of this web 34 as a function of the parameters such as weight, rigidity, mechanical strength, etc., which are imposed on it. . The length L, that is to say the dimension of the base of the triangle, is generally imposed by the size of the bogie.

Les sommets du voile 34 communs aux bras de traction 31 et de compression ou de renfort 32 sont destinés à coopérer avec un sabot de frein. A cette fin, le triangle de frein 30 comprend à chacun desdits sommets un tourillon 35. Chaque tourillon 35 est encastré à un sommet du voile 34 selon un mode tenon-mortaise, et comporte pour cela un tenon 36 venant s'engager dans une fente 37 réalisée au droit de chacun desdits sommets. Comme représenté sur la figure 5, le tenon 36 de chaque tourillon 35 est plus large que l'épaisseur e du voile 34 ainsi les tourillons 35 peuvent donc être solidarisés au voile 34 par des cordons de soudures réalisés le long de la partie de leur tenon 36 dépassant de part et d'autre du voile 34. Avec cette configuration, on comprend bien que les cordons de soudures ne servent qu'au maintien des The tops of the web 34 common to the traction arms 31 and compression or reinforcement 32 are intended to cooperate with a brake shoe. To this end, the brake triangle 30 comprises at each of said apices a pin 35. Each pin 35 is embedded at a top of the web 34 in a tenon-mortise mode, and comprises for that a pin 36 coming into a slot 37 performed at the right of each of said vertices. As shown in Figure 5, the pin 36 of each pin 35 is wider than the thickness e of the web 34 and the pins 35 can be secured to the web 34 by welds made along the portion of their tenon 36 which protrude from both sides of the web 34. With this configuration, it is clear that the weld seams are only used to maintain the

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- 6 - tourillons 35 et que les contraintes mécaniques ne sont reprises que par l'encastrement tenon-mortaise. Cela a pour effet de permettre de réaliser des cordons moins résistants et donc moins coûteux. - 6 - pins 35 and that the mechanical stresses are taken up only by the mortise and tenon embedding. This has the effect of making it possible to make cords less resistant and therefore less expensive.

Une bague 38 est ensuite fixée sur chaque tourillon 35 pour recevoir un sabot de frein. De manière similaire, la tête 33 est de préférence encastrée sur le sommet du voile 34 commun aux deux bras de traction 31. Pour cela, la tête 33 est pourvue d'une fente 39, comme représenté sur la figure 4, dans laquelle ledit sommet du voile 34 vient s'engager de préférence perpendiculairement à la direction de l'effort de traction. A la lumière de la figure 1, on comprend bien que l'effort de traction agissant sur le triangle de frein 30 est celui qui tend à serrer les sabots de frein 10 sur les roues de l'essieu 2. Par conséquent, il s'agit d'une force qui tend à déplacer le triangle de frein 30 dans le plan dudit triangle de frein 30 et suivant une direction perpendiculaire au bras de compression ou de renfort 32. A ring 38 is then attached to each pin 35 to receive a brake shoe. Similarly, the head 33 is preferably recessed on the top of the web 34 common to the two traction arms 31. For this purpose, the head 33 is provided with a slot 39, as shown in FIG. 4, in which said top the web 34 is preferably engaged perpendicular to the direction of the tensile force. In the light of Figure 1, it is understood that the tensile force acting on the brake triangle 30 is the one that tends to tighten the brake shoes 10 on the wheels of the axle 2. Therefore, it s' acts of a force that tends to move the brake triangle 30 in the plane of said brake triangle 30 and in a direction perpendicular to the compression or reinforcement arm 32.

Par ailleurs, la tête 33 est avantageusement plus large que l'épaisseur e du voile 34 de sorte que, lorsque la tête 33 est en place sur le voile 34, cette dernière dépasse de part et d'autre dudit voile 34. Ensuite pour solidariser la tête 33 au voile 34, on referme la fente 39 avec un élément 40 globalement parallélépipédique, comme représenté sur la figure 5, en soudant ledit élément 40 à la fois sur la tête 33 et le voile 34. Avec cette configuration, on comprend bien que les cordons de soudures ne servent qu'au maintien de la tête 33 et que les contraintes mécaniques ne sont reprises que par l'encastrement de ladite tête 33 sur le voile 34. Cela a pour effet de permettre de réaliser des cordons moins résistants et donc moins coûteux. La tête 33 comporte en outre un orifice 41 destiné à Furthermore, the head 33 is advantageously wider than the thickness e of the web 34 so that, when the head 33 is in place on the web 34, the latter passes both sides of said web 34. Then to secure the head 33 to the web 34, the slot 39 is closed with a generally parallelepipedal element 40, as shown in FIG. 5, by welding said element 40 on both the head 33 and the web 34. With this configuration, it is easy to understand that the weld seams serve only to maintain the head 33 and that the mechanical stresses are only taken up by the embedding of said head 33 on the web 34. This has the effect of making it possible to produce less resistant cords and therefore less expensive. The head 33 further comprises an orifice 41 intended for

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- 7 - recevoir un organe de commande de la timonerie. Le mode de montage par encastrement est particulièrement intéressant car il permet un emboîtage des pièces, ce qui facilite notamment leur mise en position avant soudage. L'homme du métier n'aura aucune difficulté pour déterminer les dimensions des fentes 37, 39 respectivement du voile 34 et de la tête 33 pour que les encastrements soient sans jeu afin de ne pas solliciter mécaniquement les différents cordons de soudures. Il va de soi que le procédé pour le maintien en position des différents éléments constitutifs du triangle de frein 30 peut être de tout autre type connu, tel que, par exemple, du collage, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Enfin, il va de soi que la présente invention, n'est pas limitée aux variantes d'exécution décrites ; mais elle peut être modifiée ou adaptée en fonction des besoins ou des exigences particulières, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. CGL002-FR-001 TEx TE DEPOSE_RG/CD - 7 - receive a control member from the wheelhouse. The mounting mode by embedding is particularly interesting because it allows a casing parts, which facilitates in particular their setting in position before welding. Those skilled in the art will have no difficulty in determining the dimensions of the slots 37, 39 respectively of the web 34 and the head 33 so that the recesses are without clearance so as not to mechanically stress the various weld seams. It goes without saying that the method for holding in position the various constituent elements of the brake triangle 30 may be of any other known type, such as, for example, gluing, without departing from the scope of the invention. Finally, it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described; but it can be modified or adapted according to the needs or special requirements, without departing from the scope of the invention. CGL002-EN-001 TEx TE REMOVAL_RG / CD

Claims

CLAIMS1 - Brake link element (30), commonly known as a brake triangle, for a railway vehicle comprising a head (33) intended to be connected to a wheelhouse, two traction arms (31), a compression or reinforcement arm ( 32) and two trunnions (35) for receiving a brake shoe, said traction (31) and compression or reinforcement arms (32) constituting a web (34) in the general shape of an isosceles triangle having as a base by the arm compression or reinforcement device (32), characterized in that the traction arms (31) and the compression or reinforcing arm (32) are made of material and in that the head (33) and the two trunnions (35) ) are embedded in each of the vertices of said web (34) and then immobilized by welding beads, the weld beads being used only for holding in position the head (33) and the two pins (35).

2 - brake linkage element (30) according to claim 1, characterized in that the web (34) is formed in one piece obtained by cutting or machining in a plate.

3 - brake linkage element (30) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the embedment of the trunnions (35) on the web (34) is of the type mortise and tenon.

4 - brake linkage element (30) according to any one of the preceding claims, characterized in that the web (34) has a slot (37) formed in line with each of the tops common to the traction arms (31) and at the compression or reinforcing bars (32). CGL002-FR-O01_TEXTE REMOVAL_RG / CD 9 - Brake linkage element (30) according to the preceding claim, characterized in that each pin (35) comprises a pin (36) adapted to cooperate with the slot (37) of the veil (34). 6 - brake linkage element (30) according to the preceding claim, characterized in that the pin (36) protrudes from both sides of the web (34), when embedded on said web (34). 7 - brake linkage element (30) according to any one of the preceding claims, characterized in that the head (33) has a slot (39) in which the top of the sail (34) common to both traction arms ( 31) engages perpendicularly to the direction of the tensile force. 8 - brake linkage element (30) according to claim 7, characterized in that the head (33) is wider than the thickness e of the sail (34) so that when the sail (34) is in place in the slot (39) of said head (33), the latter protrudes on both sides of said web (34). 9 - brake linkage element (30) according to any one of claims 7 or 8, characterized in that, to immobilize the head (33) on the web (34), the slot (39) is closed with an element (40). 10 - brake linkage element (30) according to any one of the preceding claims, characterized in that the head (33) further comprises an orifice (41) for receiving a control member of the wheelhouse. CGLO02-FR-007 TEXTE REMOVAL_RG / CD30 - 10 - 11 - Brake link element (30) according to any one of the preceding claims, characterized in that the pins (35) comprise a ring (38) for receiving a shoe of brake. CGLO02-PR-001 TEXT DEPOSE_RG / CD