FR2875206A1 - Railroad car retarder for marshalling yard, has two series of jaws with shoes machined from their braking side along transversal grooves for preventing longitudinal propagation of vibrations along jaws in direction of rails - Google Patents

Abstract

The retarder includes two series of jaws (6) disposed on both sides of each of two rails (2) of a track, and equipped with shoes (7) for tightening the wheels (10) of a railroad car. The shoes made of steel are machined from their braking side (8) along transversal grooves for preventing the longitudinal propagation of the vibrations along the series of jaws in the direction of the rails.

Description

La présente invention concerne les freins de voie utilisés pour ralentirThe present invention relates to track brakes used to slow down

les wagons de chemin de fer lors des opérations de tri en gare de triage.  railway wagons during sorting operations at marshalling yards.

Dans les gares de triage, les wagons sont conduits et poussés du haut d'une légère s bosse et rejoignent, grâce à l'élan ainsi provoqué, la voie sur laquelle se situe le convoi auquel ils doivent être rattachés.  In the marshalling yards, the cars are driven and pushed off a slight hump and join, thanks to the momentum thus provoked, the track on which the convoy to which they are to be attached is situated.

Afin de ne pas percuter violemment l'élément de la rame qui les précède, ce qui pourrait les endommager et engendrer un déraillement, ces wagons sont freinés progressivement et de façon manuelle par des agents qui actionnent à cet effet une sorte de mâchoire située sur le rail et qui vient s'appliquer sur les roues des wagons, le frottement ainsi produit permettant d'en assurer le ralentissement.  In order not to violently strike the element of the train ahead, which could damage them and cause a derailment, these cars are braked gradually and manually by agents who actuate for this purpose a kind of jaw located on the rail and which is applied on the wheels of the cars, the friction thus produced to ensure slowing down.

Les freins de voie comprennent une série de mâchoires de longueur d'environ deux mètres chacune, disposées sur une longueur de vingt mètres de part et d'autre de chacun des deux rails de la voie. Quand un wagon passe, les freins resserrent leurs mâchoires sur les flancs des roues du wagon et freinent le wagon.  The track brakes comprise a series of jaws length of about two meters each, arranged over a length of twenty meters on either side of each of the two rails of the track. When a car passes, the brakes tighten their jaws on the sides of the car wheels and brake the car.

Les roues et les patins des mâchoires étant généralement en acier, le freinage est extrêmement bruyant. Ainsi, le niveau sonore des mâchoires atteint 120 dB à un mètre de distance, ce qui constitue une grande nuisance, surtout pour les agents du triage, presque préjudiciable à leur santé, alors que les casques sont prohibés pour des raisons de sécurité.  As the wheels and jaw pads are usually made of steel, braking is extremely noisy. Thus, the noise level of the jaws reaches 120 dB at one meter distance, which is a great nuisance, especially for the triage agents, almost detrimental to their health, while the helmets are prohibited for security reasons.

A titre de comparaison, un train à grande vitesse (TGV) lancé à 300 km/h provoque un niveau sonore de 98 dB(A) à 7,5 m.  For comparison, a high speed train (TGV) launched at 300 km / h causes a noise level of 98 dB (A) at 7.5 m.

Diverses solutions visant à réduire cette nuisance sonore ont été proposées: - la disposition d'écrans acoustiques, ce qui est toujours difficile à mettre en oeuvre car les agents doivent pouvoir voir les wagons; - l'utilisation de patins recouverts de matériaux spéciaux tels que ceux de la marque protégée Ferrodo, ce qui est moins efficace en freinage et surtout très coûteux à cause de leur usure rapide; l'utilisation de patins en fonte, aussi efficace que ceux en acier et moins bruyants, mais qui sont à remplacer fréquemment.  Various solutions to reduce this noise nuisance have been proposed: - the arrangement of acoustic screens, which is always difficult to implement because the agents must be able to see the cars; - the use of skids covered with special materials such as those of the protected trademark Ferrodo, which is less effective in braking and especially very expensive because of their rapid wear; the use of cast iron skids, as effective as steel ones and less noisy, but which are to be replaced frequently.

On a pu proposer aussi un procédé de modification des caractéristiques sonores de freinage des patins sur les flancs des roues, sans grandement en modifier le coefficient de frottement, par pulvérisation de produits spéciaux, mais, là encore, si le procédé est efficace, il est coûteux et présente en plus l'inconvénient de polluer l'environnement.  It has also been possible to propose a method for modifying the braking sound characteristics of the pads on the sidewalls, without greatly modifying the coefficient of friction, by spraying special products, but, again, if the method is effective, it is expensive and has the added disadvantage of polluting the environment.

Bref, aucune des solutions actuelles n'étant réellement satisfaisante, la demanderesse en a cherché une autre, et c'est alors qu'elle a eu l'idée de son invention.  In short, none of the current solutions being really satisfactory, the plaintiff sought another one, and it was then that she had the idea of her invention.

A cet effet, la présente invention concerne un frein de voie pour freiner des wagons de chemin de fer, comportant deux séries de mâchoires disposées de part et d'autre de chaque rail de la voie et équipées de patins pour serrer les roues desdits wagons, caractérisé par le fait que lesdits patins sont usinés sur leur face de freinage pour empêcher la propagation longitudinale des vibrations le long des séries de mâchoires.  To this end, the present invention relates to a track brake for braking railroad cars, comprising two sets of jaws disposed on either side of each rail of the track and equipped with pads for clamping the wheels of said cars, characterized in that said pads are machined on their braking face to prevent the longitudinal propagation of vibrations along the series of jaws.

Lors du freinage, les mâchoires ne vibrent plus sur toute leur longueur et à des fréquences beaucoup plus élevées et de niveau sonore beaucoup plus faible. Les mâchoires peuvent avantageusement être garnies de patins en acier tout en étant cependant beaucoup moins bruyantes, de l'ordre de 87 dB(A) comme l'a montré l'expérimentation.  During braking, the jaws no longer vibrate over their entire length and at much higher frequencies and much lower sound level. The jaws may advantageously be lined with steel pads while being much quieter, of the order of 87 dB (A) as shown in the experiment.

De préférence, les patins sont usinés dans leur épaisseur selon des rainures sensiblement transversales à la direction des rails et qui sont ouvertes à leurs deux extrémités.  Preferably, the pads are machined in their thickness in grooves substantially transverse to the direction of the rails and which are open at both ends.

De préférence encore, les rainures transversales des patins sont inclinées, avantageusement selon un angle déterminé par les trajectoires montantes ou descendantes d'éléments de surface des flancs des roues quand celles-ci roulent sur le rail associé. Avantageusement, l'angle d'inclinaison est d'environ sept degrés.  More preferably, the transverse grooves of the pads are inclined, advantageously at an angle determined by the rising or falling trajectories of surface elements of the sidewalls of the wheels when they roll on the associated rail. Advantageously, the angle of inclination is about seven degrees.

On peut noter que ces rainures sont matérialisées, et cela est remarquable, par les rayures provoquées par les roues sur les patins lors du freinage, dans leur mouvement de rotation. En quelque sorte, le rainurage est conforme au dessin de ces rayures.  It may be noted that these grooves are materialized, and this is remarkable, by the scratches caused by the wheels on the pads during braking, in their rotational movement. In a way, the grooving is consistent with the design of these stripes.

Avantageusement encore, les mâchoires portant, pour chaque rail, un jeu de patins externes et un jeu de patins internes opposés, les rainures des patins opposés sont parallèles et le frein de voie étant divisé en tronçons de frein de voie, les rainures des patins appartenant à un même tronçon sont parallèles.  Advantageously, the jaws carrying, for each rail, a set of external pads and a set of opposite internal pads, the grooves of the opposite pads are parallel and the track brake being divided into track brake sections, the grooves of the pads belonging to at the same stretch are parallel.

Avantageusement toujours, le frein de voie comporte des tronçons comportant des patins ayant des rainures inclinées dans un sens montant et des tronçons comportant des patins ayant des rainures inclinées dans un sens descendant, ces tronçons étant disposés de façon alternée un à un ou par groupe.  Advantageously always, the track brake comprises sections comprising pads having grooves inclined in a rising direction and sections having pads having grooves inclined in a downward direction, these sections being arranged alternately one by one or by group.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la foilne de réalisation préférée du frein de voie selon l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 représente une vue de dessus d'une voie de chemin de fer équipée du frein de voie; - la figure 2 représente une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1 d'une portion d'une roue de wagon sur un rail entre les mâchoires du frein de voie et - la figure 3 représente une vue de profil d'un patin de mâchoire du frein de voie.  The invention will be better understood with the aid of the following description of the preferred embodiment of the track brake according to the invention, with reference to the appended drawing, in which: FIG. 1 represents a view from above of a railway track equipped with track brake; FIG. 2 represents a sectional view along line II-II of FIG. 1 of a portion of a wagon wheel on a rail between the jaws of the track brake and FIG. 3 represents a side view of a jaw pad of the track brake.

En référence à la figure 1, une voie 1 comporte deux rails 2 reposant sur des traverses 3 et un frein de voie 4, ici d'une longueur de 20 mètres, divisé en tronçons de frein de voie 5 de 2 mètres entre son entrée et sa sortie, pour freiner un wagon de chemin de fer (non représenté).  With reference to FIG. 1, a track 1 comprises two rails 2 resting on sleepers 3 and a track brake 4, here a length of 20 meters, divided into track brake sections 5 of 2 meters between its entry and its output, to brake a railway car (not shown).

Chaque tronçon 5 du frein de voie 4 comporte, de part et d'autre de chaque rail 2, deux mâchoires 6 externe et interne situées en regard l'une de l'autre de façon à pouvoir serrer les flancs 11, 12 d'une roue 10 du wagon lors de son passage, comme représenté sur la figure 2.  Each section 5 of the track brake 4 comprises, on either side of each rail 2, two outer and inner jaws 6 facing one another so as to be able to clamp the sidewalls 11, 12 of a wheel 10 of the wagon during its passage, as shown in Figure 2.

Chaque mâchoire 6 comporte un jeu de patins 7. De chaque côté du rail, les mâchoires externes et internes opposées sont agencées pour serrer, par l'intermédiaire de leurs patins 7, les joues 1 l et 12 de la roue 10.  Each jaw 6 has a set of pads 7. On each side of the rail, the outer and inner jaws opposite are arranged to tighten, through their shoes 7, the cheeks 1 and 12 of the wheel 10.

Les patins sont en acier, le même matériau que les roues, ce qui assure de bonnes qualités de freinage.  The pads are made of steel, the same material as the wheels, which ensures good braking qualities.

En référence à la figure 3, les patins 7 sont usinés, plus exactement fraisés dans leur épaisseur depuis leur face de freinage, selon des rainures 9 de section rectangulaire destinées à empêcher la propagation longitudinale des vibrations le long de la série de mâchoires selon la direction 20 des rails.  Referring to Figure 3, the pads 7 are machined, more accurately milled in their thickness from their braking face, in grooves 9 of rectangular section to prevent the longitudinal propagation of vibration along the series of jaws in the direction 20 rails.

Les rainures 9 sont sensiblement transversales à la direction 20 et sont ouvertes à 15 leurs deux extrémités 9', 9".  The grooves 9 are substantially transverse to the direction 20 and are open at both ends 9 ', 9 ".

La profondeur p et l'écartement L des rainures 9 sont tels que, lors du freinage, pour les vibrations longitudinales, les parties intermédiaires 13 du patin 7 entre les rainures sont isolées les unes des autres. La largeur 1 des rainures 9 tient compte de l'optimisation des opérations d'usinage et de l'efficacité du freinage.  The depth p and the spacing L of the grooves 9 are such that, during braking, for the longitudinal vibrations, the intermediate portions 13 of the pad 7 between the grooves are isolated from each other. The width 1 of the grooves 9 takes into account the optimization of the machining operations and the braking efficiency.

Ainsi, la profondeur des rainures 9 est telle que l'épaisseur résiduelle e du patin 7 est suffisamment souple pour amortir les vibrations longitudinales et suffisamment rigide pour lui conserver une teneur mécanique en accord avec son montage sur une mâchoire 6.  Thus, the depth of the grooves 9 is such that the residual thickness e of the shoe 7 is sufficiently flexible to damp the longitudinal vibrations and sufficiently rigid to maintain a mechanical content in accordance with its mounting on a jaw 6.

L'écartement L peut, lui, être du même ordre de grandeur que la hauteur H du patin 7, ce qui permet de filtrer au mieux les vibrations longitudinales relativement aux vibrations transversales.  The spacing L may itself be of the same order of magnitude as the height H of the pad 7, which makes it possible to better filter the longitudinal vibrations relative to the transverse vibrations.

Il est préférable que les rainures 9 soient inclinées sur la verticale, perpendiculaire à la direction des rails selon un angle a comme indiqué sur la figure 3. Cette inclinaison peut être positive (+a) dans le sens de la marche ou négative (-a).  It is preferable that the grooves 9 are inclined vertically, perpendicular to the direction of the rails at an angle a as shown in Figure 3. This inclination can be positive (+ a) in the direction of travel or negative (-a ).

Quand elle est positive, elle correspond aux rayures sinon provoquées par les trajectoires montantes des éléments de surface arrière des joues 11 et 12 des roues 10 lorsqu'elles roulent sur le rail 2.  When it is positive, it corresponds to the scratches otherwise caused by the rising trajectories of the rear surface elements of the cheeks 11 and 12 of the wheels 10 when they roll on the rail 2.

Quand elle est négative, elle correspond aux rayures provoquées par les trajectoires descendantes des éléments de surface avant des joues 11 et 12 des roues 10 lorsqu'elles roulent sur le rail 2.  When it is negative, it corresponds to the scratches caused by the descending trajectories of the front surface elements of the cheeks 11 and 12 of the wheels 10 when they roll on the rail 2.

Par éléments de surface avant ou arrière des joues des roues, on entend les i 0 éléments de surface des joues 11 ou 12 de la roue 10 en avant ou en arrière de la verticale du moyeu (non représenté) de la roue. Quand la roue roule sur le rail depuis le côté entrée vers le côté sortie du frein de voie, les éléments de surface avant descendent (trajectoires descendantes) vers le sol et rayent le patin selon des rayures inclinées négativement, et les éléments de surface arrière montent (trajectoires montantes) du sol et rayent le patin selon des rayures inclinées positivement.  By front or rear surface elements of the cheeks of the wheels is meant the surface elements of the cheeks 11 or 12 of the wheel 10 in front of or behind the vertical of the hub (not shown) of the wheel. When the wheel rolls on the rail from the entry side to the exit side of the track brake, the front surface elements descend (downward paths) to the ground and scratch the shoe in negatively inclined stripes, and the rear surface elements rise. (rising trajectories) of the ground and scratch the pad according to positively inclined scratches.

Pour la géométrie ordinaire des roues 10 des wagons de chemin de fer, l'angle a est d'environ sept degrés dans un sens ou dans l'autre.  For the ordinary geometry of railway car wheels, angle α is about seven degrees one way or the other.

Les angles +/- a sont ainsi matérialisés, avant rainurage, par les rayures laissées par les roues dans leur mouvement de rotation sur les patins lors du freinage.  The angles +/- a are thus materialized, before grooving, by the scratches left by the wheels in their rotational movement on the pads during braking.

Les rainures 9 des patins 7 appartenant à un même tronçon 5 sont parallèles entre 25 elles, c'est-à-dire toutes inclinées soit positivement soit négativement.  The grooves 9 of the shoes 7 belonging to the same section 5 are parallel to each other, that is to say all inclined either positively or negatively.

Comme, sur un même tronçon 5, on ne peut pas réaliser des rainures 9 inclinées et positivement et négativement, entre l'entrée et la sortie du frein de voie, on dispose des tronçons 5 comportant des patins ayant des rainures inclinées positivement ou dans un sens montant, et des patins ayant des rainures inclinées négativement ou dans un sens descendant, ceci de façon alternée un à un ou par groupe.  As, on the same section 5, it is not possible to produce inclined grooves 9 and positively and negatively between the inlet and the outlet of the track brake, sections 5 having skids having positively inclined grooves or in a groove are provided. upstream direction, and pads having negatively or downwardly inclined grooves alternately one by one or in groups.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1.- Frein de voie (4) pour freiner des wagons de chemin de fer, comportant deux séries de mâchoires (6) disposées de part et d'autre de chaque rail (2) de la voie s (1) et équipées de patins (7) pour serrer les roues (10) desdits wagons, caractérisé par le fait que lesdits patins (7) sont usinés sur leur face de freinage (8) pour empêcher la propagation longitudinale des vibrations le long (20) des séries de mâchoires.  1.- Track brake (4) for braking railway wagons, comprising two sets of jaws (6) arranged on either side of each rail (2) of the track s (1) and equipped with skids (7) for clamping the wheels (10) of said wagons, characterized in that said pads (7) are machined on their braking face (8) to prevent the longitudinal propagation of vibrations along (20) series of jaws. 2.- Frein de voie selon la revendication 1, dans lequel les patins (7) sont en acier.  2.- Track brake according to claim 1, wherein the pads (7) are made of steel. 3.- Frein de voie selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les patins (7) sont usinés dans leur épaisseur selon des rainures (9) sensiblement transversales à la direction (20) des rails.  3.- Track brake according to one of claims 1 and 2, wherein the pads (7) are machined in their thickness in grooves (9) substantially transverse to the direction (20) of the rails. 4.- Frein de voie selon la revendication 3, dans lequel les rainures transversales (9) débouchent de part (9') et d'autre (9") des patins (7).  4.- Track brake according to claim 3, wherein the transverse grooves (9) open on the other hand (9 ') and (9 ") of the pads (7). 5.- Frein de voie selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel les rainures transversales (9) des patins (7) sont usinées selon une profondeur (p) suffisante pour que, pour les vibrations longitudinales, les parties intermédiaires (13) entre les rainures (9) soient isolées les unes des autres.  5.- track brake according to one of claims 3 and 4, wherein the transverse grooves (9) of the pads (7) are machined to a depth (p) sufficient so that, for longitudinal vibrations, the intermediate parts ( 13) between the grooves (9) are isolated from each other. 6.- Frein de voie selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel les rainures 25 transversales (9) sont inclinées sur la direction (2) des rails.  6. A track brake according to one of claims 3 to 5, wherein the transverse grooves (9) are inclined to the direction (2) of the rails. 7.- Frein de voie selon la revendication 6, dans lequel les rainures (9) sont inclinées d'un angle (a) qui est déterminé par les trajectoires montantes ou descendantes d'éléments de surface des flancs (11, 12) des roues (10) quand celles-ci roulent sur le rail (2).  7. A track brake according to claim 6, wherein the grooves (9) are inclined by an angle (a) which is determined by the rising or falling trajectories of surface elements of the flanks (11, 12) of the wheels. (10) when they roll on the rail (2). 8.- Frein de voie selon l'une des revendications 6 et 7, dans lequel l'angle d'inclinaison (a) des rainures (9) est d'environ sept degrés.  8. A track brake according to one of claims 6 and 7, wherein the angle of inclination (a) of the grooves (9) is about seven degrees. 9.- Frein de voie selon l'une des revendications 3 à 8, dans lequel, les mâchoires (6) portant pour chaque rail (2) un jeu de patins (7) externes et un jeu de patins (7) internes opposés, les rainures (9) des patins (7) opposés sont parallèles.  9.- Track brake according to one of claims 3 to 8, wherein, the jaws (6) carrying for each rail (2) a set of pads (7) external and a set of pads (7) internal opposite, the grooves (9) of the opposite pads (7) are parallel. 10.- Frein de voie selon l'une des revendications 3 à 9, dans lequel, le frein de voie (4) étant divisé en tronçons de frein de voie (5), les rainures (9) des patins (7) appartenant à un même tronçon (5) sont parallèles.  10.- Track brake according to one of claims 3 to 9, wherein, the track brake (4) being divided into track brake sections (5), the grooves (9) of the pads (7) belonging to one and the same section (5) are parallel. 11.- Frein de voie selon l'une des revendications 3 à 10, dans lequel il est prévu i o des tronçons de frein de voie (5) comportant des patins (7) ayant des rainures (9) inclinées dans un sens montant et des tronçons de frein de voie (5) comportant des patins (7) ayant des rainures (9) inclinées dans un sens descendant, ces tronçons (5) étant disposés de façon alternée un à un ou par groupe dans le frein de voie (4).  11. A track brake according to one of claims 3 to 10, wherein there are provided track brake sections (5) having sliders (7) having upwardly inclined grooves (9) and track brake sections (5) having pads (7) having grooves (9) inclined in a downward direction, said sections (5) being alternately arranged one by one or in groups in the track brake (4) .