FR3134365A1 - Dispositif d’actionnement d’un système de freinage ferroviaire et véhicule ferroviaire pourvu d’un tel dispositif d’actionnement - Google Patents

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Stéphane LESAGE
Claudino Goncalves
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WABTEC HAUTS-DE-FRANCE, FR
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Faiveley Transport Amiens SAS
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Abstract

L’invention concerne un dispositif d’actionnement (4) comportant un mécanisme de commande (13) présentant au moins un cylindre à came (110) qui est mobile en rotation et qui est pourvu d’au moins une face de contact (111) ayant un profil prédéterminé, ladite face de contact étant configurée pour agir directement sur au moins un module de contact prédéterminé (100a-j) en fonction du sens de déplacement en rotation dudit au moins un cylindre à came et de la position dudit dispositif d’actionnement ; et un porte-modules (150) monté dans une position déterminée au moins partiellement autour du cylindre à came, avec les module de contact qui sont assujettis mécaniquement sur le porte-modules et en regard de l’au moins une face de contact du cylindre à came. (Figure 5)

Description

Dispositif d’actionnement d’un système de freinage ferroviaire et véhicule ferroviaire pourvu d’un tel dispositif d’actionnement Domaine technique de l’invention
L’invention concerne le domaine du freinage des véhicules ferroviaires. Elle concerne plus particulièrement un dispositif d’actionnement, du type manipulateur, prévu pour commander un système de freinage pour véhicule ferroviaire. Elle concerne également les véhicules ferroviaires comportant de tels dispositifs.
 Etat de la technique
Les véhicules ferroviaires sont généralement équipés de cylindres de frein de service comportant un piston de frein de service qui est mobile sous l’effet d’un fluide sous pression, le déplacement de ce piston entraînant une action de freinage telle que le serrage d’un disque de frein entre deux garnitures, ou la pression directe d’une semelle contre une roue du véhicule. Ces cylindres de frein comportent également généralement un frein de parking ou de secours qui est activé par exemple en cas de perte de pression du fluide sous pression et/ou en cas de vidange volontaire ou de fuite du système pneumatique. Ces cylindres sont souvent alimentés par une conduite pneumatique laquelle peut trouver sa source dans une conduite dite principale ou dite générale ou bien dans un réservoir dit auxiliaire lui-même alimenté par la conduite principale ou générale.
De tels systèmes de freinage ferroviaire du type frein de service, frein de parking et/ou frein d’urgence sont actionnés et commandés par un conducteur du véhicule ferroviaire, grâce à des dispositifs d’actionnement dédiés qui sont disposés sur un tableau de bord du véhicule et qui peuvent par exemple être mécaniques et/ou électriques et/ou pneumatiques.
Il existe des dispositifs d’actionnement, aussi appelés manipulateurs de frein, qui sont conçus pour faire fonctionner les freins des véhicules ferroviaires et pour contrôler la conduite pneumatique en cas d'urgence par exemple lorsque le dispositif d’actionnement normal du frein de service tombe en panne.
De tels manipulateurs peuvent comporter cinq positions, plus généralement entre trois et douze positions, dont une position centrale neutre, deux positions de freinage en amont de la position centrale neutre et deux positions de dé-freinage en aval de la position centrale neutre, c’est-à-dire à l’opposé des deux positions de freinage.
Le manipulateur peut comporter une première position de freinage et une première position de dé-freinage qui permettent respectivement de freiner et dé-freiner le véhicule de manière progressive, tant que le conducteur maintient la première position respective.
Lorsque le conducteur actionne le manipulateur vers l’une des premières positions respectives de freinage et dé-freinage, un premier clapet de freinage ou de dé-freinage est déplacé par un mécanisme, formant ainsi un premier chemin fluidique de vidange ou d’alimentation, respectivement pour le freinage progressif et le dé-freinage progressif, pour la circulation d’un agent pneumatique.
Le manipulateur peut en outre comporter une seconde position de freinage et une seconde position de dé-freinage qui permettent respectivement de freiner et dé-freiner le véhicule très rapidement.
Lorsque le conducteur actionne le manipulateur vers l’une des secondes positions respectives de freinage et dé-freinage, un second clapet de freinage ou de dé-freinage, qui est monté en série avec le premier clapet respectif, est déplacé par ce premier clapet qui est lui-même déplacé par le mécanisme, formant ainsi un second chemin fluidique de vidange ou d’alimentation, respectivement pour le freinage rapide et le dé-freinage rapide, pour la circulation de l’agent pneumatique. A noter que le second chemin fluidique présente une section de passage de l’agent pneumatique plus importante que celle du premier chemin fluidique.
La demande de brevet EP 3 666 310 décrit un tel dispositif d’actionnement, comportant un mécanisme à clapets et un mécanisme de commande configuré pour agir sur le mécanisme à clapets. Le dispositif d’actionnement est configuré pour admettre au moins une position de freinage dans laquelle le mécanisme à clapets agit sur au moins un clapet de freinage du mécanisme à clapets pour actionner le système de freinage ferroviaire pour freiner le véhicule ferroviaire, et/ou au moins une position de dé-freinage dans laquelle le mécanisme à clapets agit sur au moins un clapet de dé-freinage du mécanisme à clapets pour actionner le système de freinage ferroviaire pour dé-freiner le véhicule ferroviaire. Le mécanisme de commande comporte au moins une roue à came qui est mobile en rotation et qui est pourvue d’au moins une face de contact ayant un profil prédéterminé. La face de contact est configurée pour agir directement sur le clapet de freinage ou sur le clapet de dé-freinage en fonction du sens de déplacement en rotation de la roue à came et de la position du dispositif d’actionnement.
L’invention concerne un dispositif d’actionnement, du type manipulateur, prévu pour commander un système de freinage pour véhicule ferroviaire, présentant des performances encore améliorées par rapport au manipulateur de l’art antérieur susmentionné, tout en étant simple, commode et économique.
L’invention a ainsi pour objet, sous un premier aspect, un dispositif d’actionnement d’un système de freinage ferroviaire pour véhicule ferroviaire à freins à au moins une garniture ou à au moins une semelle, comportant une pluralité de modules de contact et un mécanisme de commande configuré pour agir sur les modules de contact; lequel mécanisme de commande comporte au moins un cylindre à came qui est mobile en rotation et qui est pourvu d’au moins une face de contact ayant un profil prédéterminé, ladite face de contact étant configurée pour agir directement sur au moins un dit module de contact prédéterminé en fonction du sens de déplacement en rotation dudit au moins un cylindre à came et de la position dudit dispositif d’actionnement ; et ledit dispositif d’actionnement comporte un porte-modules monté dans une position déterminée au moins partiellement autour du cylindre à came, avec au moins lesdits modules de contact qui sont assujettis mécaniquement sur le porte-modules et en regard de l’au moins une face de contact du cylindre à came.
L’utilisation d’un cylindre à came qui est mobile en rotation et qui est pourvu d’un profil prédéterminé sur une face de contact, en combinaison avec un porte-modules sur lequel sont assujettis une pluralité de modules de contact, a l’avantage d’offrir une indexation angulaire précise des différentes positions du dispositif d’actionnement et rendre évolutif le dispositif d’actionnement en ce qu’il est possible d’ajouter et/ou supprimer des fonctions de manière particulièrement simple en modifiant le nombre de modules de contact et en adaptant la face externe du cylindre à came.
Des caractéristiques préférées, simples, commodes et économiques du dispositif selon l’invention sont présentées ci-après.
Le dispositif d’actionnement est configuré pour admettre au moins une position de freinage dans laquelle le mécanisme de commande agit sur un module de contact de freinage qui envoie une consigne de freinage pour actionner ledit système de freinage ferroviaire pour freiner ledit véhicule ferroviaire et/ou au moins une position de dé-freinage dans laquelle le mécanisme de commande agit sur un module de contact de dé-freinage qui envoie une consigne de dé-freinage pour actionner ledit système de freinage ferroviaire pour dé-freiner ledit véhicule ferroviaire.
Le dispositif d’actionnement est configuré pour admettre une pluralité de positions et il comporte plusieurs modules prédéterminés disposés de manière juxtaposée sur un premier côté du porte-modules et/ou plusieurs autres modules prédéterminés disposés de manière juxtaposée sur un deuxième côté du porte-modules opposé au premier côté, et ledit au moins un cylindre à came est configuré pour agir directement sur lesdits modules prédéterminés en fonction du sens et d’un angle de déplacement en rotation dudit cylindre à came et de la position dudit dispositif d’actionnement parmi la pluralité de positions.
Ledit profil prédéterminé de ladite face de contact du dit cylindre à came peut présenter au moins une protubérance et au moins un creux qui sont prévus respectivement pour actionner et dés-actionner lesdits modules prédéterminés.
Le cylindre à came peut présenter une forme globalement longitudinale s’étendant entre une première paroi d’extrémité et une deuxième paroi d’extrémité opposée à la première paroi d’extrémité, avec la face de contact qui est formée sur une paroi au moins partiellement cylindrique s’étendant entre la première paroi d’extrémité et la deuxième paroi d’extrémité.
Le cylindre à came peut présenter des fenêtres ménagées dans la paroi au moins partiellement cylindrique de sorte à former deux zones principales opposées de la face de contact.
Le dispositif peut comporter un levier de commande assujetti mécaniquement audit mécanisme de commande et pouvant être mis dans une pluralité de positions sélectionnables, lesquelles positions peuvent être des positions stables ou instables.
Le mécanisme de commande peut comporter un support de levier auquel est assujetti mécaniquement le levier, avec le support de levier qui présente une tige de montage ménagée en saillie et une encoche de positionnement ménagée en renfoncement, et le cylindre à came peut présenter une forme globalement longitudinale s’étendant entre une première paroi d’extrémité et une deuxième paroi d’extrémité opposée à la première paroi d’extrémité, et comporter un doigt de positionnement en saillie de la première paroi d’extrémité et configuré pour être introduit dans l’encoche de positionnement du support de levier, et un orifice de montage ménagé dans la première paroi d’extrémité et configuré pour recevoir la tige de montage du support de levier.
Le dispositif peut comporter un boîtier duquel saille le mécanisme de commande et le porte-modules peut présenter une embase assujettie mécaniquement sur le boîtier et un cadre s’étendant longitudinalement depuis l’embase jusqu’à une paroi distale du porte-modules, avec le cadre qui encercle globalement la face de contact du cylindre à came et qui présente une ou plusieurs ouvertures latérales pour l’insertion des modules de contact au travers du cadre et en regard de la face de contact du cylindre à came.
Le cylindre à came peut présenter une forme globalement longitudinale s’étendant entre une première paroi d’extrémité et une deuxième paroi d’extrémité opposée à la première paroi d’extrémité, avec la face de contact qui est formée sur une paroi au moins partiellement cylindrique s’étendant entre la première paroi d’extrémité et la deuxième paroi d’extrémité, la première paroi d’extrémité qui coopère avec l’embase du porte-modules et la deuxième paroi d’extrémité qui coopère avec la paroi distale du porte-modules.
Le dispositif peut comporter des organes de guidage en rotation interposés entre la première paroi d’extrémité du cylindre à came et l’embase du porte-modules et entre la deuxième paroi d’extrémité du cylindre à came et la paroi distale du porte-modules.
Le cylindre à came peut présenter des fenêtres ménagées dans la paroi au moins partiellement cylindrique et le cadre peut présenter une ou plusieurs ouvertures supérieure et inférieure situées en regard des fenêtres du cylindre à came dans une position neutre du dispositif d’actionnement.
Les modules de contact peuvent être assujettis mécaniquement sur le cadre du porte-modules.
Le porte-modules peut être pourvu d’un organe de maintien assujetti mécaniquement d’une part à l’embase du porte-modules et d’autre part à la paroi distale du porte-modules et s’étendre depuis l’embase jusqu’à la paroi distale en encerclant les modules de contact.
Le dispositif d’actionnement peut comporter en outre une roue assujettie mécaniquement au cylindre à came et située à distance du porte-modules.
La roue peut être une roue à came qui, comme le cylindre à came, est mobile en rotation et qui est pourvue d’au moins une face de contact ayant un profil prédéterminé, ladite face de contact étant configurée pour agir directement sur un clapet de freinage ou sur un clapet de dé-freinage du dispositif d’actionnement en fonction du sens de déplacement en rotation de la roue à came et de la position du dispositif d’actionnement
Le cylindre à came et/ou la roue peuvent être pourvus de butées angulaires pour limiter leur rotation dans les deux sens de déplacement en rotation.
Le cylindre à came et la roue peuvent être formés en une seule pièce.
Le dispositif peut comporter un mécanisme de rétroaction configuré pour agir sur la roue lorsqu’elle est déplacée en rotation depuis une position neutre vers une position de freinage ou de dé-freinage, soit pour la rappeler dans sa position neutre, soit pour la maintenir dans sa position de freinage ou de dé-freinage.
Le mécanisme de rétroaction peut comporter un organe de rappel sollicitant un organe d’appui configuré pour venir au contact d’une face de rétroaction de la roue, la face de rétroaction ayant un profil complémentaire prédéterminé permettant le rappel ou le maintien de la roue respectivement dans sa position neutre ou dans sa position de freinage ou de dé-freinage.
Le mécanisme de rétroaction peut comporter un bouchon et une bague entre lesquels est interposé l’organe de rappel.
L’organe de rappel peut être formé par un ressort qui est en appui contre le bouchon et sur un premier côté de ladite bague.
Le ressort peut être réglable.
L’organe d’appui peut être formé par une bille, ou par un ensemble formé d’une cage et d’un ou plusieurs galets introduits dans la cage, et partiellement logés sur un second côté de ladite bague, opposé à son premier côté.
Le profil complémentaire prédéterminé de la face de rétroaction de la roue peut présenter au moins une paroi en rampe et au moins un creux qui sont prévus respectivement pour rappeler et pour maintenir la roue respectivement dans la position neutre ou dans la position de freinage ou de dé-freinage.
La face de rétroaction peut être formée sur une paroi de contour de la roue.
L’invention a aussi pour objet, sous un deuxième aspect, une gamme de dispositifs d’actionnement tel que décrit ci-dessus, dont au moins deux dispositifs d’actionnement sont pourvus d’un nombre distinct de modules de contact.
L’invention a aussi pour objet, sous un troisième aspect, un véhicule ferroviaire à freins à au moins une garniture ou à au moins une semelle, comportant au moins un système de freinage ferroviaire configuré pour agir sur ladite au moins une garniture ou ladite au moins une semelle dudit véhicule ferroviaire, ainsi qu’un dispositif d’actionnement tel que décrit ci-dessus.
 Brève description des figures
On va maintenant poursuivre l’exposé de l’invention par la description d’exemples de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
La illustre schématiquement et partiellement un véhicule ferroviaire pourvu d’un système de freinage et d’un dispositif d’actionnement configuré pour commander le système de freinage.
La est une vue en perspective isolée du dispositif d’actionnement, selon un premier mode de réalisation.
La est une vue similaire à celle de la , montrant le dispositif en vue de côté.
La est une vue similaire à celles des figures 2 et 3, montrant le dispositif en vue de dessus.
La est une vue en perspective semi-éclatée du dispositif d’actionnement.
La est une vue similaire à celle de la , prise selon un angle de vue différent.
La est une vue en perspective isolée d’une came du dispositif d’actionnement.
La est une vue de face du dispositif d’actionnement, dans une première configuration.
La est une vue de face du dispositif d’actionnement, dans une deuxième configuration.
La est une vue similaire à celle de la , montrant le dispositif d’actionnement avec un nombre différent de modules de contact.
La est une vue similaire à celles des figures 2 et 10, montrant le dispositif d’actionnement avec encore un nombre différent de modules de contact.
La est une vue similaire à celles des figures 2, 10 et 11, montrant le dispositif d’actionnement avec encore un nombre différent de modules de contact.
La est une vue partielle du dispositif d’actionnement, montrant en perspective éclatée une partie pneumatique de ce dernier.
La est une vue similaire à celle de la , prise selon un angle de vue différent et conforme à une première variante de réalisation du dispositif d’actionnement.
La est une vue similaire à celle de la , montrant une deuxième variante de réalisation du dispositif d’actionnement.
La est une vue en perspective semi-éclatée du dispositif d’actionnement conforme à un deuxième mode de réalisation, sans partie pneumatique.
La est une vue en perspective semi-éclatée du dispositif d’actionnement conforme à un troisième mode de réalisation.
 Description détaillée
La représente très schématiquement un véhicule ferroviaire 1 à frein à garnitures ou à semelles, pourvu d’un système de freinage ferroviaire 2 comportant notamment des cylindres de frein de service 3 prévus pour agir sur les garnitures ou les semelles.
Le véhicule ferroviaire 1 comporte en outre un dispositif d’actionnement, appelé ci-après manipulateur 4, configuré pour commander via un levier 5 du manipulateur 4 le système de freinage ferroviaire 2 et ses cylindres de frein de service 3 notamment en vue de freiner et/ou de dé-freiner le véhicule ferroviaire 1.
Le manipulateur 4 peut aussi être configuré pour commander le système de freinage ferroviaire 2 via le levier 5 du manipulateur 4 en vue d’appliquer d’autres fonctions que le freinage ou dé-freinage du véhicule ferroviaire 1.
Par exemple, il pourrait s’agir d’une fonction d’indication d’une action de freinage et/ou de dé-freinage, ou bien d’une fonction sécuritaire, d’une fonction de détection de position, d’une fonction de freinage de service électrique et/ou pneumatique, d’une fonction de freinage d’urgence électrique et/ou pneumatique et/ou analogique, d’une fonction de freinage dite directe en mode électrique et/ou en mode analogique, d’une fonction de pilotage du nettoyage de roue, voire encore d’une fonction de sablage de roue, etc.
Le manipulateur 4 et le système de freinage ferroviaire 2 sont des éléments d’une installation de freinage ferroviaire du véhicule 1. Le manipulateur 4 est ici fixé sur un support 6 formant une interface de distribution entre le manipulateur 4 et le système de freinage ferroviaire 2.
Dans l’exemple illustré, l’installation est pneumatique et comporte une conduite principale 7 qui est par exemple raccordée d’une part, en entrée du manipulateur 4 et configurée pour alimenter ce dernier en un agent pneumatique et d’autre part, au système de freinage ferroviaire 2 ; ainsi qu’une conduite générale 8 qui est par exemple raccordée en sortie du manipulateur 4 et configurée pour alimenter le système de freinage ferroviaire 2 en cet agent pneumatique.
En variante, l’installation peut être dépourvue de conduite générale.
En plus d’être pneumatique, l’installation est aussi électrique, avec par exemple une interface de communication présentant un premier émetteur/récepteur 9a logé dans le manipulateur 4 et un deuxième émetteur/récepteur 9b logé par exemple sur le support 6 et/ou un troisième émetteur/récepteur 9c disposé sur le cylindre 3.
En référence à la , le manipulateur 4 comporte un boîtier formé d’un corps 10 ayant par exemple une forme sensiblement parallélépipédique.
Le manipulateur 4 comporte un mécanisme de commande 13 qui saille partiellement d’une face frontale 11 du corps 10, ainsi qu’un levier de commande 12 assujetti mécaniquement au mécanisme de commande 13.
Le levier de commande 12 est actionnable par un utilisateur et peut être mis dans une pluralité de positions sélectionnables.
Dans l’exemple illustré, le manipulateur 4 comporte une partie pneumatique et en particulier un mécanisme à clapets 16, décrit en détail en référence à la , logé à l’intérieur du corps 10 et dont l’accès est possible via une trappe 18 fixée sur une face arrière 17 du corps 10 qui est opposée à sa face frontale 11.
Le manipulateur 4 comporte en outre un mécanisme de rétroaction 19, décrit en détail en référence à la , monté à l’intérieur du corps 10 et dont l’accès est possible via un bouchon 21 logé dans une deuxième face latérale 20 du corps 10 qui est opposée à une première face latérale 15.
Le manipulateur 4 est pourvu d’alésages de montage 41, ici par exemple au nombre de trois, formés dans le corps 10 et prévus pour recevoir des vis de fixation pour le montage du manipulateur 4 sur le support 6 formant l’interface de distribution entre le manipulateur 4 et le système de freinage ferroviaire 2.
Ces alésages de montage 41 débouchent à une première extrémité au niveau d’une face de dessus 42 du corps 10 et, à une seconde extrémité opposée à la première extrémité, au niveau d’une face de dessous 44 du corps 10, opposée à sa face de dessus 42.
Dans l’exemple illustré, le manipulateur 4 est en outre pourvu de canaux de freinage 40 en communication fluidique avec le mécanisme à clapets 16.
Le manipulateur 4 est en outre pourvu d’une pluralité de modules de contact 100a-j sur lesquels le mécanisme de commande 13 est configuré pour agir.
Dans l’exemple illustré, chacun des modules de contact 100a-j est relié par une liaison filaire et/ou sans fil avec le premier émetteur/récepteur 9a logé dans le manipulateur 4, lequel est configuré pour communiquer avec l’un et/ou l’autre du deuxième émetteur/récepteur 9b et du troisième émetteur/récepteur 9c.
Les modules de contact 100a-j peuvent ainsi envoyer des consignes au premier émetteur/récepteur 9a, qui peut ensuite les transmettre et/ou les traiter.
En particulier, le manipulateur 4 est ici configuré pour admettre au moins une position de freinage dans laquelle le mécanisme de commande 13 agit sur un module de contact de freinage, par exemple 100a, qui envoie une consigne de freinage pour actionner le système de freinage ferroviaire 2 et en particulier pour actionner ses cylindres de frein de service 3 pour freiner le véhicule ferroviaire et/ou au moins une position de dé-freinage dans laquelle le mécanisme de commande 13 agit sur un module de contact de dé-freinage, par exemple 100f, qui envoie une consigne de dé-freinage pour actionner le système de freinage ferroviaire 2 et en particulier pour actionner ses cylindres de frein de service 3 pour dé-freiner le véhicule ferroviaire.
Le mécanisme de commande 13 comporte ici un cylindre à came 110 qui est mobile en rotation sous l’action du levier de commande 12 et pourvu d’au moins une face de contact 111 ayant un profil prédéterminé configurée pour agir directement sur le module de contact de freinage 100a ou sur le module de contact de dé-freinage 100f en fonction du sens de déplacement en rotation du levier 12 et donc du cylindre à came 110, correspondant à une position sélectionnée du manipulateur 4.
Plus généralement, en fonction de la position sélectionnée du manipulateur 4 parmi la pluralité de positions, la face de contact 111 du cylindre à came 110 vient au contact d’un ou de plusieurs modules de contact respectifs parmi les modules de contact 100a-j en vue d’appliquer une fonction prédéfinie du manipulateur 4.
Le manipulateur 4 comporte un porte-modules 150 monté dans une position déterminée au moins partiellement autour du cylindre à came 110, avec les modules de contact de freinage 100a-j qui sont assujettis mécaniquement sur le porte-modules 150 et en regard de la face de contact 111 du cylindre à came 110.
Le manipulateur 4 est ici configuré pour admettre une pluralité de positions de freinage et/ou de dé-freinage, voire d’autres fonctions.
Ainsi, les modules de contact 100a-j sont disposés de manière juxtaposée sur un premier côté 151 du porte-modules 150 et sur un deuxième côté 152 opposé au premier côté 151, et le cylindre à came 110 est configuré pour agir directement sur ceux-ci en fonction du sens et d’un angle de déplacement en rotation du levier 12.
Le porte-modules 150 peut être pourvu d’un organe de maintien 130, formé ici par un élément filaire du type par exemple câble semi-rigide, qui encercle les modules de contact 100a-j.
On va décrire plus en détail le mécanisme de commande 13 et le porte-modules 130, en coopération avec le boitier 10 et les modules de contact 100a-j en référence aux figures 3 à 7.
L’ensemble formé du mécanisme de commande 13, du porte-modules 130 et des modules de contact 100a-j s’étend globalement longitudinalement en saillie de la face frontale 11 du corps 10 du boîtier.
Le porte-modules 150 est formé d’une embase 153 assujettie mécaniquement sur la face frontale 11 du corps 10 du boîtier.
Le porte-modules 150 est formé en outre d’un cadre 154 s’étendant longitudinalement depuis l’embase 153 jusqu’à une paroi distale 155 du porte-modules 150.
On notera que le cadre 154 est ici configuré pour encercler globalement la face de contact 111 du cylindre à came 110.
En particulier, le cadre 154 présente une paroi supérieure 156 raccordée à l’embase 153 et à la paroi distale 155 et une paroi inférieure 157 opposée à la paroi supérieure 156 et raccordée aussi à l’embase 153 et à la paroi distale 155.
Le cadre 154 présente ici plusieurs ouvertures latérales 158 ménagées sur les premier et deuxième côtés 151 et 152 du porte-modules 150 pour permettre l’insertion des modules de contact 100a-j au travers du cadre 154 et en regard de la face de contact 111 du cylindre à came 110.
Le cadre 154 présente en outre ici des ouvertures supérieure et inférieure 159.
Les modules de contact 100a-j sont dans l’exemple illustré assujettis mécaniquement sur le cadre 154 du porte-modules 150.
Par exemple, les modules de contact 100a-j sont traversés de vis de fixation 103 qui sont mises en prise sur la paroi supérieure 156 et sur la paroi inférieure 157 du cadre 154.
Les modules de contact 100a-j sont ici des contacteurs électriques ou électromécaniques, pourvus d’un boîtier électrique 101 et d’un organe de contact 102 en saillie du boitier électrique 101.
La fixation des modules de contact 100a-j peut être réglable de sorte à pouvoir les déplacer par rapport au cadre 154 et ainsi rapprocher ou écarter les organes de contact 102 respectifs de la face de contact 111 du cylindre à came 110.
L’organe de maintien 130 est ici assujetti mécaniquement d’une part par ses extrémités à l’embase 153 et d’autre part à des crochets 160 formés en saillie de la paroi distale 155, dans une direction opposée à l’embase 153.
Dans l’exemple illustré, le mécanisme de commande 13 comporte un support de levier 22 en saillie de la face frontale 11 du corps 10 et auquel est assujetti le levier 12.
Le support de levier 22 présente ici une tige de montage 180 ménagée en saillie et une encoche de positionnement 181 ménagée en renfoncement.
Le cylindre à came 110 est assujetti mécaniquement en rotation au support de levier 22.
Le cylindre à came 110 présente une forme globalement longitudinale s’étendant entre une première paroi d’extrémité 112 et une deuxième paroi d’extrémité 113 opposée à la première paroi d’extrémité 112.
La face de contact 111 est formée sur une paroi au moins partiellement cylindrique 114 s’étendant entre la première paroi d’extrémité 112 et la deuxième paroi d’extrémité 113.
La première paroi d’extrémité 112 est ici prévue pour coopérer avec l’embase 153 du porte-modules 150 et la deuxième paroi d’extrémité 113 est ici prévue pour coopérer avec la paroi distale 155 du porte-modules 150.
Des organes de guidage en rotation 115, par exemple du type roulements, sont interposés entre la première paroi d’extrémité 112 du cylindre à came 110 et l’embase 153 du porte-modules 150 et entre et la deuxième paroi d’extrémité 113 du cylindre à came 110 et la paroi distale 155 du porte-modules 150.
Le cylindre à came 110 comporte un doigt de positionnement 116 en saillie de sa première paroi d’extrémité 112 et configuré pour être introduit dans l’encoche de positionnement 181 du support de levier 22.
Le cylindre à came 110 comporte en outre un orifice de montage 117 ménagé dans sa première paroi d’extrémité 112 et configuré pour recevoir la tige de montage 180 du support de levier 22.
Le cylindre à came 110 présente ici des fenêtres 118 ménagées dans la paroi au moins partiellement cylindrique 114 de sorte à former deux zones principales opposées de la face de contact 111.
Dans l’exemple illustré, on notera que dans une position neutre du manipulateur 4, les ouvertures supérieure et inférieure 159 du cadre 154 sont situées en regard des fenêtres 118 du cylindre à came 110.
La face de contact 111 du cylindre à came 110 présente, sur chacune des zones principales séparées par les fenêtres 118, un profil prédéterminé.
Le profil prédéterminé est ici formé de protubérances 119 suivies de creux 120.
Les creux 120 sont ici dans le même plan que la paroi au moins partiellement cylindrique 114.
En variante, les creux peuvent être formés en renfoncement dans cette paroi.
Les protubérances 119 forment des empreintes qui sont ici prévues respectivement pour dés-actionner les modules de contact, 100a-j dont les modules freinage et de dé-freinage 100a et 100f, en venant au contact de leurs organes de contact 102 respectifs.
Les creux 120 permettent ici d’actionner ces mêmes modules de contact 100a-j en s’écartant de leurs organes de contact 102 respectifs.
En variante, les protubérances peuvent actionner les modules de contact et les creux peuvent dés-actionner les modules de contact.
On notera que chacun des éléments susvisés, dont en particulier le cylindre à came 110 et le porte-modules 150 peuvent être fabriqués en matière plastique ou dans toutes autres matières, et par exemple par la mise en œuvre d’un procédé de moulage, d’usinage, ou bien de fabrication additive.
L’utilisation d’un cylindre à came 110 qui est mobile en rotation et qui est pourvu d’un profil prédéterminé sur sa face de contact 111, en combinaison avec un porte-modules 150 sur lequel est assujettie la pluralité de modules de contact 100a-j, a l’avantage d’offrir une indexation précise des différentes positions du manipulateur 4 et le rendre évolutif en ce qu’il est possible d’ajouter et/ou supprimer des fonctions de manière particulièrement simple en modifiant le nombre de modules de contact 100a-j et en adaptant la face externe 111 du cylindre à came 107.
Adapter la face externe 111 du cylindre à came 107 signifie déterminer un profil en adéquation avec le nombre de positions souhaitées du levier 12 et donc le nombre de modules de contact 100a-j. Par exemple, le nombre et la position des protubérances 119 et creux 120 sur la paroi au moins partiellement cylindrique 114 pour former la face de contact 111 peut varier.
Les figures 8 et 9 illustrent simplement deux positions du levier 12 décalées d’un angle a, l’une dite neutre ( ) et l’autre dite de freinage ( ).
L’actionnement du levier 12 entraine la rotation du support de levier 22 et donc du cylindre à came 110 à l’intérieur du porte-modules 150.
Sur la , dans la position neutre, des protubérances de la face de contact 111 viennent en appui contre les organes de contact 102 d’au moins certains modules de contact 100a-j, lesquels n’envoient pas de consigne d’application d’une ou plusieurs fonctions de freinage, de dé-freinage ou autres.
Sur la , on voit des organes de contact 102 qui sont sollicités et qui se trouvent à des distances d1 et d2 de leur boîtier 101 respectif.
Sur la , dans la position de freinage, ces mêmes protubérances de la face de contact 111 s’écartent et relâchent les organes de contact 102 d’au moins certains modules de contact 100a-j, lesquels envoient au moins une consigne d’application d’un freinage et possiblement des consignes relatives à d’autres fonctions.
Sur la , on voit des organes de contact 102 qui ne sont plus sollicités et qui se trouvent à des distances d3 et d4, respectivement supérieures à d1 et d2, de leur boîtier 101 respectif.
Les figures, 10 à 12, en combinaison avec la , montrent une gamme de manipulateurs 4 qui se différencient par le nombre de modules de contact dont il dispose et donc le nombre de fonctions applicables par sélection des positions du levier 12.
Sur la , le manipulateur 4 est pourvu de dix modules de contact 100a-j.
Sur la , le manipulateur 4 est pourvu de huit modules de contact 100a-h, dont quatre modules de contact de chaque côté du porte-modules 150, lequel a une taille adaptée, tout comme l’organe de maintien 130 et le cylindre à came 110.
Sur la , le manipulateur 4 est pourvu de six modules de contact 100a-f, dont trois modules de contact de chaque côté du porte-modules 150, lequel a une taille adaptée, tout comme l’organe de maintien 130 et le cylindre à came 110.
Sur la , le manipulateur 4 est pourvu de quatre modules de contact 100a-d, dont deux modules de contact de chaque côté du porte-modules 150, lequel a une taille adaptée, tout comme l’organe de maintien 130 et le cylindre à came 110.
La illustre d’une part une roue 24, ici une roue à came, qui est assujettie mécaniquement support de levier 22 auquel est assujetti le levier 12, à l’opposé du cylindre à came (non visible sur cette figure), le mécanisme à clapets 16 et le mécanisme de rétroaction 19 avec lesquels coopère la roue 24.
Cette roue 24 est ici logée dans le corps 10 du boitier et est globalement similaire à celle décrite dans l’art antérieur en référence à la demande de brevet EP 3 666 310, de sorte qu’une description seulement succincte en sera faite.
Cette roue 24 peut-être prévue pour agir sur le mécanisme à clapets 16, en fonction de la position du levier 12.
En particulier, la roue 24 est mobile en rotation et est pourvue d’au moins une face de contact ayant un profil prédéterminé. La face de contact est configurée pour agir directement sur un clapet de freinage 28 ou sur un clapet de dé-freinage 29 en fonction du sens de déplacement en rotation de la roue 24.
Les clapets 28 et 29 sont structurellement identiques à ceux décrits dans la demande de brevet susvisée et des canaux de cheminement de fluide sont prévus en fonction de la position des clapets.
La roue 24 présente une face frontale 33 qui est pourvue d’un profil prédéterminé et adapté pour agir directement sur les clapets 28, 29 de sorte à les ouvrir et les fermer.
Bien entendu, l’actionnement des clapets 28 et 29 doit être prévu pour être en adéquation avec l’actionnement des modules de contact décrits plus haut, ou bien il est prévu dans le manipulateur de privilégier l’une ou l’autre de la partie électrique et de la partie pneumatique.
La roue 24 peut être pourvue de butées angulaires pour limiter leur rotation dans les deux sens de déplacement en rotation.
La roue 24 est ici distincte du cylindre à came.
Le mécanisme de rétroaction 19 est ici configuré pour agir sur la roue 24 lorsqu’elle est déplacée en rotation depuis une position neutre vers une position de freinage ou de dé-freinage, soit pour la rappeler dans sa position neutre, soit pour la maintenir dans sa position de freinage ou de dé-freinage.
Le mécanisme de rétroaction 19 peut comporter un organe de rappel 30 sollicitant un organe d’appui 31 configuré pour venir au contact d’une face de rétroaction 32 de la roue 24, la face de rétroaction ayant un profil complémentaire prédéterminé permettant le rappel ou le maintien de la roue 24 respectivement dans sa position neutre ou dans sa position de freinage ou de dé-freinage.
L’organe d’appui est ici un ensemble formé d’une cage et d’un ou plusieurs galets introduits dans la cage, et partiellement logés sur un second côté de ladite bague, opposé à son premier côté.
Le mécanisme de rétroaction 19 peut comporter un bouchon et une bague entre lesquels est interposé l’organe de rappel 30.
L’organe de rappel 30 peut être formé par un ressort réglable qui est en appui contre le bouchon et sur un premier côté de ladite bague.
Le profil complémentaire prédéterminé de la face de rétroaction 32 de la roue 24 peut présenter au moins une paroi en rampe et au moins un creux qui sont prévus respectivement pour rappeler et pour maintenir la roue 24 respectivement dans la position neutre ou dans la position de freinage ou de dé-freinage.
La face de rétroaction 32 peut être formée sur une paroi de contour de la roue 24.
La illustre une première variante de réalisation du manipulateur 4, qui se distingue simplement en ce que les modules de contact 100a-j sont reliés par une liaison filaire 109 par exemple au premier émetteur/récepteur logé dans le manipulateur 4, ou bien directement à l’un et/ou à l’autre du deuxième émetteur/récepteur et du troisième émetteur/récepteur.
La liaison filaire 109 court ici le long de l’organe de maintien 130 et rejoint chacun des modules de contact 100a-j.
Les modules de contact 100a-j peuvent ainsi envoyer des consignes via cette liaison filaire 109.
La montre une deuxième variante de réalisation du manipulateur 4, qui se distingue simplement en ce que les modules de contact 100a-j sont eux aussi reliés par une liaison filaire 109, laquelle est ici directement reliée à un système de connexion électrique 14 qui est monté sur la première face latérale 15 du corps 10 et qui forme par exemple le premier émetteur/récepteur 9a.
La est une vue en perspective semi-éclatée du manipulateur 4 conforme à un deuxième mode de réalisation, sans partie pneumatique.
Le boîtier a un corps 200 de forme et taille distincts de celui décrit plus haut.
Le manipulateur 4 est pourvu d’un mécanisme de commande 13 similaire à celui décrit plus haut en référence notamment aux figures 2 à 15 si ce n’est que la roue 24 n’a pas de profil sur sa face frontale 33 mais plutôt un pion de positionnement et de guidage 201 prévu pour être logé dans un orifice complémentaire (non représenté) du corps 200.
En outre, le manipulateur 4 comporte un mécanisme de rétroaction 19 qui est ici pourvu d’un système à bille, comme celui décrit dans la demande de brevet EP 3 666 310.
La est une vue en perspective semi-éclatée du manipulateur 4 conforme à un troisième mode de réalisation dans lequel le levier 12 est intégré au corps 10 du boîtier et saille de sa face de dessus 42 plutôt que de sa face frontale 11. Le support levier (non visible) est ainsi intégré au corps 10 plutôt qu’être en saillie de la face frontale 11. L’embase 153 du porte-modules 150 et le cylindre à came 110 sont directement montés sur la face frontale 11.
Des variantes non illustrées sont présentées ci-après.
Le cylindre à came et la roue peuvent être réalisées en une seule pièce.
Le manipulateur peut comporter plus ou moins de modules de contact.
Le cylindre à came et/ou le porte-modules peuvent être dépourvues de fenêtres et/ou d’ouvertures supérieure et inférieure.
Le porte-modules peut avoir un cadre de forme différente, par exemple circulaire et/ou fermée.
Les roulements peuvent être remplacés par des bagues en plastique ou en métal ou bien le cylindre à came peut être en contact direct avec le porte-modules.
Le manipulateur peut être dépourvu d’organe de maintien.
Le levier de commande peut être intégralement ou seulement partiellement métallique, ou bien en matière plastique, ou encore en composite, voire aussi comporter une portion isolante électriquement, notamment en fibre de verre, à une extrémité libre du levier ou interposée entre deux portions d’extrémités opposées.
L’installation peut être tout électrique plutôt qu’électrique et pneumatique.
Plus généralement, l’invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés.

Claims (16)

  1. Dispositif d’actionnement d’un système de freinage ferroviaire (2) pour véhicule ferroviaire (1) à freins à au moins une garniture ou à au moins une semelle, comportant une pluralité de modules de contact (100a-j) et un mécanisme de commande (13) configuré pour agir sur les modules de contact, lequel mécanisme de commande comporte au moins un cylindre à came (110) qui est mobile en rotation et qui est pourvu d’au moins une face de contact (111) ayant un profil prédéterminé, ladite face de contact étant configurée pour agir directement au moins sur un dit module de contact prédéterminé en fonction du sens de déplacement en rotation dudit au moins un cylindre à came et d’une position dudit dispositif d’actionnement ; et ledit dispositif d’actionnement comporte un porte-modules (150) monté dans une position déterminée au moins partiellement autour du cylindre à came, avec lesdits modules de contact qui sont assujettis mécaniquement sur le porte-modules et en regard de l’au moins une face de contact du cylindre à came.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il est configuré pour admettre au moins une position de freinage dans laquelle le mécanisme de commande agit sur un module de contact de freinage (100a) qui envoie une consigne de freinage pour actionner ledit système de freinage ferroviaire pour freiner ledit véhicule ferroviaire et/ou au moins une position de dé-freinage dans laquelle le mécanisme de commande agit sur un module de contact de dé-freinage (100b) qui envoie une consigne de dé-freinage pour actionner ledit système de freinage ferroviaire pour dé-freiner ledit véhicule ferroviaire
  3. Dispositif selon l’une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu’il est configuré pour admettre une pluralité de positions prédéterminées et il comporte plusieurs modules prédéterminés (100a-e) disposés de manière juxtaposée sur un premier côté (151) du porte-modules (150) et/ou plusieurs autres modules prédéterminés (100f-j) disposés de manière juxtaposée sur un deuxième côté (152) du porte-modules opposé au premier côté, et ledit au moins un cylindre à came (110) est configuré pour agir directement sur lesdits modules prédéterminés en fonction du sens et d’un angle de déplacement en rotation dudit cylindre à came et de la position dudit dispositif d’actionnement (4) parmi la pluralité de positions.
  4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le profil prédéterminé de ladite face de contact (111) dudit cylindre à came (110) présente au moins une protubérance (119) et au moins un creux (120) qui sont prévus respectivement pour actionner et dés-actionner lesdits modules de contact (100a-j).
  5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le cylindre à came (107) présente une forme globalement longitudinale s’étendant entre une première paroi d’extrémité (112) et une deuxième paroi d’extrémité (113) opposée à la première paroi d’extrémité, avec la face de contact (111) qui est formée sur une paroi au moins partiellement cylindrique (114) s’étendant entre la première paroi d’extrémité et la deuxième paroi d’extrémité.
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le cylindre à came (110) présente des fenêtres (118) ménagées dans la paroi au moins partiellement cylindrique (114) de sorte à former deux zones principales opposées de la face de contact (111).
  7. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comporte un levier (12) de commande assujetti mécaniquement audit mécanisme de commande (13) et pouvant être mis dans une pluralité de positions sélectionnables.
  8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mécanisme de commande (13) comporte un support de levier (22) auquel est assujetti mécaniquement le levier (12), avec le support de levier qui présente une tige de montage (180) ménagée en saillie et une encoche de positionnement (181) ménagée en renfoncement, et le cylindre à came (110) présente une forme globalement longitudinale s’étendant entre une première paroi d’extrémité (112) et une deuxième paroi d’extrémité (113) opposée à la première paroi d’extrémité, et comporte un doigt de positionnement (116) en saillie de la première paroi d’extrémité et configuré pour être introduit dans l’encoche de positionnement du support de levier, et un orifice de montage (117) ménagé dans la première paroi d’extrémité et configuré pour recevoir la tige de montage du support de levier.
  9. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comporte un boîtier duquel saille le mécanisme de commande (13) et le porte-modules (150) présente une embase (153) assujettie mécaniquement sur le boîtier et un cadre (154) s’étendant longitudinalement depuis l’embase jusqu’à une paroi distale (155) du porte-modules, avec le cadre qui encercle globalement la face de contact (111) du cylindre à came (110) et qui présente une ou plusieurs ouvertures latérales (158) pour l’insertion des modules de contact (100a-j) au travers du cadre et en regard de la face de contact du cylindre à came.
  10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le cylindre à came (110) présente une forme globalement longitudinale s’étendant entre une première paroi d’extrémité (112) et une deuxième paroi d’extrémité (113) opposée à la première paroi d’extrémité, avec la face de contact (111) qui est formée sur une paroi au moins partiellement cylindrique (114) s’étendant entre la première paroi d’extrémité et la deuxième paroi d’extrémité, avec la première paroi d’extrémité qui coopère avec l’embase (153) du porte-modules (150) et la deuxième paroi d’extrémité qui coopère avec la paroi distale (155) du porte-modules.
  11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu’il comporte des organes de guidage en rotation (115) interposés entre la première paroi d’extrémité (112) du cylindre à came (110) et l’embase (153) du porte-modules (150) et entre et la deuxième paroi d’extrémité (113) du cylindre à came et la paroi distale (155) du porte-modules.
  12. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le cylindre à came (110) présente des fenêtres (118) ménagées dans la paroi au moins partiellement cylindrique (114) et le cadre (154) du porte-modules (150) présente une ou plusieurs ouvertures supérieure et inférieure (159) situées en regard des fenêtres du cylindre à came dans une position neutre du dispositif d’actionnement (4).
  13. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que les modules de contact (100a-j) sont assujettis mécaniquement sur le cadre (154) du porte-modules (150).
  14. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que le porte-modules (150) est pourvu d’un organe de maintien (130) assujetti mécaniquement d’une part à l’embase (153) du porte-modules et d’autre part à la paroi distale (155) du porte-modules et s’étendant depuis l’embase jusqu’à la paroi distale en encerclant les modules de contact (100a-j).
  15. Gamme de dispositifs d’actionnement selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, dont au moins deux dispositifs d’actionnement (4) sont pourvus d’un nombre distinct de modules de contact (100a-j).
  16. Véhicule ferroviaire à freins à au moins une garniture ou à au moins une semelle, comportant un système de freinage ferroviaire (2) configuré pour agir sur ladite au moins une garniture ou ladite au moins une semelle dudit véhicule ferroviaire (1), ainsi qu’un dispositif d’actionnement (4) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14.
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