IT201600113666A1 - BRAKE ACTUATOR COMPACT FOR RAILWAY VEHICLES - Google Patents

Description

“Attuatore freno compatto per veicoli ferroviari" "Compact brake actuator for railway vehicles"

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ai freni a disco per veicoli ferroviari e riguarda un attuatore freno compatto, atto ad applicare una forza di frenatura a due ganasce di frenatura disposte simmetricamente da parti opposte del disco o della ruota del veicolo ferroviario. The present invention relates to disc brakes for railway vehicles and relates to a compact brake actuator, suitable for applying a braking force to two brake shoes arranged symmetrically on opposite sides of the disc or wheel of the railway vehicle.

Descrizione della tecnica relativa Description of the related technique

Nelle applicazioni ferroviarie sono molto diffusi freni a disco del tipo comprendente due ganasce che agiscono su superfici radiali opposte di un disco o di una ruota del veicolo ferroviario, azionate da due leve disposte simmetricamente rispetto al piano della ruota o del disco, in cui le leve sono azionate da un attuatore freno includente almeno un pistone mobile lungo una direzione longitudinale. In railway applications, disc brakes of the type comprising two jaws acting on opposite radial surfaces of a disc or wheel of the railway vehicle, operated by two levers arranged symmetrically with respect to the plane of the wheel or disc, in which the levers they are operated by a brake actuator including at least one piston movable along a longitudinal direction.

Sono anche noti attuatori freno in cui la forza di frenatura viene applicata alle leve portanti le ganasce di frenatura tramite due recuperatori di gioco disposti simmetricamente rispetto alla direzione di movimento del pistone di frenatura. I recuperatori di gioco hanno lo scopo di mantenere costante la distanza fra le pastiglie di frenatura e la ruota o disco, indipendentemente dall'usura delle pastiglie di frenatura. Brake actuators are also known in which the braking force is applied to the levers carrying the braking shoes by means of two play recuperators arranged symmetrically with respect to the direction of movement of the braking piston. The purpose of the backlash recuperators is to keep the distance between the braking pads and the wheel or disc constant, regardless of the wear of the braking pads.

Un esempio di un attuatore freno di questo tipo è descritto in WO2008/015569. Questo documento descrive un attuatore freno comprendente un pistone di frenatura mobile lungo una direzione longitudinale e che aziona due elementi di spinta mobili lungo una direzione trasversale rispetto a detta direzione longitudinale. L'attuatore freno aziona gli elementi di spinta tramite due recuperatori di gioco disposti simmetricamente rispetto all'asse longitudinale. La forza di frenatura viene trasferita dal pistone di frenatura agli elementi di spinta tramite un meccanismo di moltiplicazione di forza. Nell'esempio illustrato nelle figure 4A, 4B e 5 di WO2008/015569 il meccanismo moltiplicatore di forza comprende un cuneo mobile lungo detta direzione longitudinale e cooperante con due carrelli mobili lungo detta direzione trasversale. An example of a brake actuator of this type is described in WO2008 / 015569. This document describes a brake actuator comprising a braking piston movable along a longitudinal direction and which actuates two thrust elements movable along a transversal direction with respect to said longitudinal direction. The brake actuator operates the thrust elements by means of two backlash recuperators arranged symmetrically with respect to the longitudinal axis. The braking force is transferred from the braking piston to the thrust elements via a force multiplication mechanism. In the example illustrated in figures 4A, 4B and 5 of WO2008 / 015569 the force multiplier mechanism comprises a wedge movable along said longitudinal direction and cooperating with two carriages movable along said transverse direction.

Scopo e sintesi dell'invenzione Purpose and summary of the invention

La presente invenzione si prefigge lo scopo di fornire un attuatore freno per veicoli ferroviari che sia molto compatto e che abbia un grande rapporto di moltiplicazione della forza di frenatura. Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un meccanismo di moltiplicazione della forza di frenatura che permetta corse asimmetriche dei carrelli situati da parti opposte dell'asse principale. The present invention has the purpose of providing a brake actuator for railway vehicles which is very compact and which has a large multiplication ratio of the braking force. A further object of the present invention is to provide a mechanism for multiplying the braking force which allows asymmetrical strokes of the carriages located on opposite sides of the main axis.

Secondo la presente invenzione, tali scopi sono raggiunti da un attuatore freno avente le caratteristiche formanti oggetto della rivendicazione 1. According to the present invention, these objects are achieved by a brake actuator having the characteristics forming the subject of claim 1.

Le rivendicazioni formano parte integrante dell'insegnamento somministrato in relazione all'invenzione. The claims form an integral part of the teaching administered in relation to the invention.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

La presente invenzione verrà ora descritta dettagliatamente con riferimento ai disegni allegati, dati a puro titolo di esempio non limitativo, in cui: The present invention will now be described in detail with reference to the attached drawings, given purely by way of non-limiting example, in which:

- la figura 1 è una sezione assiale di un freno a disco per veicoli ferroviari secondo la presente invenzione, - figure 1 is an axial section of a disc brake for railway vehicles according to the present invention,

- la figura 2 è un dettaglio in maggiore scala della parte indicata dalla freccia II nella figura 1, - figure 2 is a detail on a larger scale of the part indicated by arrow II in figure 1,

- la figura 3 è una sezione secondo la linea III-III della figura 2, - figure 3 is a section along the line III-III of figure 2,

- la figura 4 è una sezione secondo la linea IV-IV della figura 1, - figure 4 is a section along the line IV-IV of figure 1,

- la figura 5 è un dettaglio in maggiore scala della parte indicata dalla freccia V nella figura 4, e - figure 5 is a detail on a larger scale of the part indicated by the arrow V in figure 4, e

- la figura 6 è un dettaglio della parte indicata dalla freccia VI nella figura 1 durante l’applicazione della forza di frenatura. - figure 6 is a detail of the part indicated by arrow VI in figure 1 during the application of the braking force.

Descrizione dettagliata Detailed description

Nella figura 1 è indicato con 10 un gruppo di freno a disco per veicoli ferroviari. Il gruppo di freno a disco 10 comprende un attuatore freno 12 che aziona due leve 14 che portano rispettive ganasce 16 munite di rispettive pastiglie freno 18. Le pastiglie freno 18 agiscono su superfici radiali opposte di una ruota 20 di un veicolo ferroviario. Il gruppo di freno a disco 10 può anche essere applicato a un disco separato rispetto alla ruota 20, ad esempio montato sull'asse della ruota oppure sporgente a sbalzo all'esterno della ruota 20. In Figure 1, the number 10 indicates a disc brake assembly for railway vehicles. The disc brake assembly 10 comprises a brake actuator 12 which actuates two levers 14 which carry respective shoes 16 provided with respective brake pads 18. The brake pads 18 act on opposite radial surfaces of a wheel 20 of a railway vehicle. The disc brake assembly 10 can also be applied to a disc separate from the wheel 20, for example mounted on the wheel axis or projecting in a cantilever manner outside the wheel 20.

L'attuatore freno 12 comprende un corpo principale 22 avente due orecchie 26 che portano due perni 24 sui quali sono articolate le leve 14. The brake actuator 12 comprises a main body 22 having two ears 26 which carry two pins 24 on which the levers 14 are articulated.

Nella forma di realizzazione illustrata nella figura 1, l'attuatore freno 12 comprende un pistone di frenatura di servizio 28 e un pistone di frenatura di parcheggio 30 mobili all'interno del corpo principale 22 lungo un asse longitudinale A. In una forma di realizzazione alternativa, non illustrata, l'attuatore freno 12 potrebbe avere soltanto il pistone di frenatura di servizio 28. In questo caso il corpo principale 22 sarebbe privo della parte nella quale è alloggiato il pistone di frenatura di parcheggio 30. In the embodiment illustrated in Figure 1, the brake actuator 12 comprises a service brake piston 28 and a parking brake piston 30 movable within the main body 22 along a longitudinal axis A. In an alternative embodiment , not shown, the brake actuator 12 could have only the service braking piston 28. In this case the main body 22 would lack the part in which the parking brake piston 30 is housed.

Il pistone di frenatura di servizio 28 è alloggiato in una camera di frenatura 32 collegata ad una sorgente di fluido pressurizzato. Una guarnizione 34 stabilisce un contatto di tenuta fra il pistone di frenatura di servizio 28 e la parete laterale della camera di frenatura 32. Una molla di ritorno 36 spinge il pistone di frenatura di servizio 28 verso una posizione di sfrenatura. The service braking piston 28 is housed in a braking chamber 32 connected to a source of pressurized fluid. A gasket 34 establishes sealing contact between the service braking piston 28 and the side wall of the braking chamber 32. A return spring 36 urges the service braking piston 28 to a release position.

Il pistone di frenatura di parcheggio 30, se presente, è alloggiato in una camera di sfrenatura 38 ed è provvisto di una guarnizione 40. Molle in compressione 42 applicano al pistone di frenatura di parcheggio 30 la forza di frenatura di parcheggio. Un elemento di trasmissione 44 trasmette la forza di frenatura di parcheggio dal pistone di frenatura di parcheggio 30 al pistone di frenatura di servizio 28. Una pressione di fluido nella camera di sfrenatura 38 spinge il pistone di frenatura di parcheggio 30 verso una posizione di sfrenatura. In mancanza di pressione nella camera di sfrenatura 38 il pistone di frenatura di parcheggio 30 si porta nella posizione di frenatura di parcheggio sotto l'azione delle molle 42. Nella figura 1 la parte a sinistra dell'asse A illustra il pistone di frenatura di parcheggio 30 nella posizione di frenatura e la parte a destra dell'asse A mostra il pistone di frenatura di parcheggio 30 nella posizione di sfrenatura. The parking brake piston 30, if present, is housed in a release chamber 38 and is provided with a gasket 40. Compression springs 42 apply the parking brake force to the parking brake piston 30. A transmission member 44 transmits the parking brake force from the parking brake piston 30 to the service brake piston 28. A fluid pressure in the release chamber 38 pushes the parking brake piston 30 to a release position. In the absence of pressure in the brake chamber 38, the parking brake piston 30 moves into the parking brake position under the action of the springs 42. In Figure 1, the left-hand part of axis A illustrates the parking brake piston 30 in the braking position and the right-hand portion of axis A shows the parking brake piston 30 in the release position.

L'attuatore freno 12 comprende un meccanismo di trasmissione 46 che trasmette la forza di frenatura alle leve 14. Il meccanismo di trasmissione 46 comprende un corpo ausiliario 48 fissato al corpo principale 22. Il corpo ausiliario 48 si estende lungo un asse trasversale B ortogonale rispetto all'asse longitudinale A. Il meccanismo di trasmissione 46 comprende due carrelli 50 guidati all'interno del corpo ausiliario 48 lungo l'asse trasversale B e situati da parti opposte rispetto all'asse longitudinale A. I due carrelli 50 sono collegati a rispettivi elementi di spinta 52 nel modo che verrà descritto nel seguito. Ciascuna testa di spinta 52 è articolata a una rispettiva leva 14. The brake actuator 12 comprises a transmission mechanism 46 which transmits the braking force to the levers 14. The transmission mechanism 46 comprises an auxiliary body 48 fixed to the main body 22. The auxiliary body 48 extends along a transverse axis B orthogonal with respect to to the longitudinal axis A. The transmission mechanism 46 comprises two carriages 50 guided inside the auxiliary body 48 along the transverse axis B and located on opposite sides with respect to the longitudinal axis A. The two carriages 50 are connected to respective elements thrust 52 in the manner described below. Each thrust head 52 is articulated to a respective lever 14.

Con riferimento alle figure 2, 3 e 4, il meccanismo di trasmissione 46 comprende un organo flottante 56 che porta due coppie di cuscinetti di spinta 58 liberamente girevoli rispetto al corpo flottante 56 attorno a due assi C ortogonali rispetto all'asse longitudinale A e rispetto all'asse trasversale B. I cuscinetti di spinta 58 sono montati su rispettivi perni 60 fissati all'organo flottante 56. With reference to Figures 2, 3 and 4, the transmission mechanism 46 comprises a floating member 56 which carries two pairs of thrust bearings 58 freely rotatable with respect to the floating body 56 around two axes C orthogonal with respect to the longitudinal axis A and with respect to the transverse axis B. The thrust bearings 58 are mounted on respective pins 60 fixed to the floating member 56.

Il pistone di frenatura di servizio 28 porta due puntoni 62 fissi rispetto al pistone di frenatura di servizio 28 e che impegnano rispettive sedi a forma di V 64 formate nell’organo flottante 56. I puntoni 62 e le rispettive sedi 64 hanno rispettive estremità cilindriche 66, 68 a contatto fra loro. L'organo flottante 56 è libero di oscillare rispetto ai puntoni 62 attorno ad un asse D ortogonale all'asse longitudinale A e all'asse trasversale B. L'asse D è definito dall'intersezione fra le estremità cilindriche 66, 68 e un piano passante per l'asse longitudinale A e ortogonale all'asse trasversale B. L'asse D è l'asse lungo il quale è applicata la forza di frenatura dal pistone di frenatura di servizio 28 all'organo flottante 56. Con riferimento alla figura 2, secondo una caratteristica della presente invenzione l'asse di spinta D si trova più in basso rispetto agli assi C dei cuscinetti di spinta 58 con riferimento alla direzione di applicazione della forza. Con riferimento alle figure 3 e 4, i due puntoni 62 e le due sedi 64 sono adiacenti a rispettive pareti laterali del corpo ausiliario 48. Com'è visibile nella figura 3, i puntoni 62 impegnano rispettive guide longitudinali 70 formate nel corpo principale 22, che impediscono una rotazione dei puntoni 62 attorno all'asse A. The service braking piston 28 carries two struts 62 fixed with respect to the service braking piston 28 and which engage respective V-shaped seats 64 formed in the floating member 56. The struts 62 and the respective seats 64 have respective cylindrical ends 66 , 68 in contact with each other. The floating member 56 is free to oscillate with respect to the struts 62 around an axis D orthogonal to the longitudinal axis A and to the transverse axis B. The axis D is defined by the intersection between the cylindrical ends 66, 68 and a plane passing through the longitudinal axis A and orthogonal to the transverse axis B. The axis D is the axis along which the braking force is applied from the service braking piston 28 to the floating member 56. With reference to Figure 2 , according to a characteristic of the present invention, the thrust axis D is located lower than the axes C of the thrust bearings 58 with reference to the direction of application of the force. With reference to Figures 3 and 4, the two struts 62 and the two seats 64 are adjacent to respective side walls of the auxiliary body 48. As can be seen in Figure 3, the struts 62 engage respective longitudinal guides 70 formed in the main body 22, which prevent a rotation of the struts 62 around the axis A.

Con riferimento alle figure 1, 2, 4 e 6, i rulli di spinta 58 cooperano con rispettive superfici a camma 72 dei carrelli 50. Ciascuna superficie a camma 72 ha un tratto superiore rettilineo parallelo all'asse A, un tratto intermedio con una forma arcuata con raggio pari al raggio esterno dei cuscinetti di spinta 58 e un tratto inferiore a forma di cuneo. With reference to Figures 1, 2, 4 and 6, the thrust rollers 58 cooperate with respective cam surfaces 72 of the carriages 50. Each cam surface 72 has an upper straight section parallel to the axis A, an intermediate section with a shape arcuate with a radius equal to the external radius of the thrust bearings 58 and a lower wedge-shaped section.

Con riferimento alle figure 4 e 5, i carrelli 50 sono collegati ai rispettivi elementi di spinta 52 tramite rispettivi recuperatori di giochi 74. Ciascun recuperatore di giochi 74 comprende una madrevite 80 con una superficie esterna sferica 82 e con una filettatura femmina. Ciascuno dei due elementi di spinta 52 del meccanismo di trasmissione 46 comprende una porzione tubolare filettata 76 che si estende in direzione trasversale. La porzione tubolare 76 ha una filettatura esterna 78, ad esempio con filetti a profilo trapezoidale e a principi multipli (ad esempio a quattro principi). La filettatura 78 di ciascuna porzione tubolare 76 è impegnata con accoppiamento reversibile dalla filettatura della madrevite 80. Ciascun carrello 50 ha una prima superficie sferica 84 e una seconda superficie sferica 86 con raggi pari al raggio della superficie sferica 82 della madrevite 80. With reference to Figures 4 and 5, the carriages 50 are connected to the respective thrust elements 52 by means of respective play recuperators 74. Each play recuperator 74 comprises a nut screw 80 with a spherical outer surface 82 and with a female thread. Each of the two thrusters 52 of the transmission mechanism 46 comprises a threaded tubular portion 76 which extends in a transverse direction. The tubular portion 76 has an external thread 78, for example with trapezoidal profile and multiple-start (for example four-start) threads. The thread 78 of each tubular portion 76 is engaged with reversible coupling by the thread of the nut screw 80. Each carriage 50 has a first spherical surface 84 and a second spherical surface 86 with radii equal to the radius of the spherical surface 82 of the nut 80.

Con riferimento alla figura 5, il recuperatore di giochi 74 comprende una serie di molle in compressione che agiscono sui carrelli 50, sugli elementi di spinta 52 e sulle madreviti 80. Tutte le molle del recuperatore di giochi 46 generano forze elastiche dirette lungo l'asse trasversale B. Una prima molla 86 è disposta fra il corpo ausiliario 48 e un rispettivo carrello 50 e spinge il carrello 50 contro la rispettiva coppia di cuscinetti di spinta 58. Un fermo 87 fisso rispetto al corpo ausiliario 48 forma un fine corsa per il carrello 50 sotto la spinta della prima molla 86. Una seconda molla 88 è disposta fra i due elementi di spinta 52, all'interno delle due porzioni tubolari 76 e tende a spingere i due elementi di spinta 52 verso l'esterno del corpo ausiliario 48. Una terza molla 90 è disposta fra un supporto 92 fissato a un rispettivo carrello 50 e un primo cuscinetto reggi-spinta 94 che appoggia su un lato interno della madrevite 80. Una quarta molla 95 è disposta fra il corpo ausiliario 48 e un secondo supporto 96 che è mobile verso l'esterno nella direzione dell'asse B contro l'azione della molla 95. Il secondo supporto 96 ha una superficie sferica 98 che è affacciata con un gioco in direzione dell'asse B ad una corrispondente superficie sferica 100 di un anello di un secondo cuscinetto reggi-spinta 104 che appoggia su una superficie esterna della madrevite 80. With reference to Figure 5, the play recuperator 74 comprises a series of compression springs which act on the carriages 50, the thrust elements 52 and the lead screws 80. All the springs of the play recuperator 46 generate elastic forces directed along the axis transversal B. A first spring 86 is arranged between the auxiliary body 48 and a respective carriage 50 and pushes the carriage 50 against the respective pair of thrust bearings 58. A stop 87 fixed with respect to the auxiliary body 48 forms an end stop for the carriage 50 under the thrust of the first spring 86. A second spring 88 is arranged between the two thrust elements 52, inside the two tubular portions 76 and tends to push the two thrust elements 52 towards the outside of the auxiliary body 48. A third spring 90 is arranged between a support 92 fixed to a respective carriage 50 and a first thrust bearing 94 which rests on an internal side of the nut 80. A fourth spring 95 is arranged between the body siliary 48 and a second support 96 which is movable outward in the direction of the axis B against the action of the spring 95. The second support 96 has a spherical surface 98 which faces with a clearance in the direction of the axis B to a corresponding spherical surface 100 of a ring of a second thrust bearing 104 which rests on an external surface of the nut screw 80.

Il funzionamento dell'attuatore freno 12 secondo la presente invenzione è il seguente. The operation of the brake actuator 12 according to the present invention is as follows.

La figura 1 mostra la condizione in cui nella camera di frenatura 32 non vi è pressione di fluido e vi è invece pressione di fluido nella camera di sfrenatura 38. La pressione di fluido nella camera di sfrenatura 38 spinge il pistone di frenatura di parcheggio 30 verso l'alto nella figura 1 nella posizione di sfrenatura. La molla di ritorno 36 spinge il pistone di frenatura di servizio 32 verso l'alto nella posizione di sfrenatura. Figure 1 shows the condition in which there is no fluid pressure in the brake chamber 32 and instead there is fluid pressure in the release chamber 38. The fluid pressure in the release chamber 38 pushes the parking brake piston 30 towards the top in Figure 1 in the release position. The return spring 36 pushes the service braking piston 32 upward to the release position.

In questa condizione operativa le prime molle 86 spingono i carrelli 50 l'uno verso l'altro, cioè verso il centro del corpo ausiliario 48. Le superfici a camma 72 dei carrelli 50 agiscono sui cuscinetti di spinta 58 e spingono verso l'alto l'organo flottante 56. Le prime superfici sferiche 84 dei carrelli 50 sono premute contro le rispettive superfici sferiche 82 delle madreviti 80 e impediscono alle madreviti 80 di ruotare attorno all'asse B. Le madreviti 80 sono impegnate con i corrispondenti tratti filettati 78 dei rispettivi elementi di spinta 52. Quindi, i carrelli 50 spingono i rispettivi elementi di spinta 52 verso il centro del corpo ausiliario 48. In this operating condition the first springs 86 push the carriages 50 towards each other, that is towards the center of the auxiliary body 48. The cam surfaces 72 of the carriages 50 act on the thrust bearings 58 and push upwards. floating member 56. The first spherical surfaces 84 of the carriages 50 are pressed against the respective spherical surfaces 82 of the nut screws 80 and prevent the nut screws 80 from rotating around the axis B. The nut screws 80 are engaged with the corresponding threaded portions 78 of the respective thrust elements 52. Then, the carriages 50 push the respective thrust elements 52 towards the center of the auxiliary body 48.

Partendo da questa condizione, la frenatura di servizio viene comandata collegando la camera di frenatura 32 dell'attuatore freno 12 ad una sorgente di fluido pressurizzato. Il fluido pressurizzato nella camera di frenatura 32 genera la forza di frenatura che muove il pistone di frenatura di servizio 28 verso il basso. Starting from this condition, the service braking is controlled by connecting the braking chamber 32 of the brake actuator 12 to a source of pressurized fluid. The pressurized fluid in the braking chamber 32 generates the braking force which moves the service braking piston 28 downward.

Il pistone di frenatura di servizio 28 impegna l'organo flottante 56 tramite i due puntoni 62 che impegnano le rispettive sedi a forma di V 64 dell'organo flottante 56. Quindi, il movimento verso il basso del pistone di frenatura di servizio 28 applica la forza di frenatura all'organo flottante 56 tramite il contatto fra le estremità cilindriche 66, 68 dei puntoni 62 e delle sedi 64. L'organo flottante 56 è dunque spinto verso il basso dalla forza di frenatura di servizio proveniente dal pistone di frenatura di servizio 28. I cuscinetti di spinta 58 premono contro le superfici a camma 72 dei carrelli 50 e spingono i carrelli 50 verso l'esterno dell’involucro 48 nella direzione trasversale B. The service braking piston 28 engages the floating member 56 by means of the two struts 62 which engage the respective V-shaped seats 64 of the floating member 56. Then, the downward movement of the service braking piston 28 applies the braking force to the floating member 56 through the contact between the cylindrical ends 66, 68 of the struts 62 and the seats 64. The floating member 56 is therefore pushed downwards by the service braking force coming from the service braking piston 28. The thrust bearings 58 press against the cam surfaces 72 of the carriages 50 and urge the carriages 50 outward of the housing 48 in the transverse direction B.

Con riferimento alle figure 4 e 5, la spinta verso l'esterno sui carrelli 50 disimpegna le prime superfici sferiche 84 dei carrelli 50 dalle superfici sferiche 82 delle madreviti 80 e porta le seconde superfici sferiche 86 dei carrelli 50 a contatto con le superfici sferiche 82 delle madreviti 80. Durante il movimento dei carrelli 50 verso l'esterno vi è un istante in cui le madreviti 80 sono disimpegnate dalle prime e dalle seconde superfici sferiche 84, 86 dei carrelli 50. In questo istante le madreviti 80 sono libere di ruotare attorno all'asse B. Gli elementi di spinta 52, sotto l'azione della molla 88, si muovono verso l'esterno e compiono una corsa di recupero dei giochi, fino a che le pastiglie 18 sono a contatto con le rispettive superfici di frenatura della ruota 20 o del disco. Questo movimento di recupero dei giochi è permesso dal fatto che le madreviti 80 sono libere di ruotare attorno all'asse B. Continuando la corsa verso l'esterno dei carrelli 50 le seconde superfici sferiche 86 dei carrelli 50 impegnano le rispettive superfici sferiche 82 delle madreviti 80. A questo punto, l'attrito fra le seconde superfici sferiche 86 dei carrelli 50 e le superfici sferiche 82 delle madreviti 80 impedisce la rotazione delle madreviti 80 attorno all’asse B. Il movimento verso l'esterno dei carrelli 50 trasferisce la forza di frenatura agli elementi di spinta 52 tramite le madreviti 80 e la porzione filettata 78. With reference to Figures 4 and 5, the outward thrust on the carriages 50 disengages the first spherical surfaces 84 of the carriages 50 from the spherical surfaces 82 of the nut screws 80 and brings the second spherical surfaces 86 of the carriages 50 into contact with the spherical surfaces 82 of the nut screws 80. During the movement of the carriages 50 outwards there is an instant in which the nut screws 80 are disengaged from the first and second spherical surfaces 84, 86 of the carriages 50. At this instant the nut screws 80 are free to rotate around to axis B. The thrust elements 52, under the action of the spring 88, move outwards and perform a clearance recovery stroke, until the pads 18 are in contact with the respective braking surfaces of the wheel 20 or disc. This movement to recover the play is allowed by the fact that the nut screws 80 are free to rotate around the axis B. Continuing the outward stroke of the carriages 50, the second spherical surfaces 86 of the carriages 50 engage the respective spherical surfaces 82 of the nut screws 80. At this point, the friction between the second spherical surfaces 86 of the carriages 50 and the spherical surfaces 82 of the nut screws 80 prevents rotation of the nut screws 80 around the axis B. The outward movement of the carriages 50 transfers the force to the thrust elements 52 by means of the nut screws 80 and the threaded portion 78.

Nell'istante in cui le madreviti 80 sono disimpegnate dalle prime e seconde superfici sferiche 84, 86 dei carrelli 50 le madreviti 80 sono trattenute assialmente dalle forze delle molle 90, 95 che agiscono sui cuscinetti reggi-spinta 94, 104. At the instant in which the nut screws 80 are disengaged from the first and second spherical surfaces 84, 86 of the carriages 50, the nut screws 80 are held axially by the forces of the springs 90, 95 which act on the thrust bearings 94, 104.

Quando le seconde superfici sferiche 86 dei carrelli 50 impegnano le superfici sferiche 82 delle madreviti 80, le madreviti 80 si muovono nella direzione dell'asse B verso l'esterno insieme ai carrelli 50. Il movimento verso l'esterno dei carrelli 50 e delle madreviti 80 comprime le molle 86 e 95. When the second spherical surfaces 86 of the carriages 50 engage the spherical surfaces 82 of the nut screws 80, the nut screws 80 move in the direction of the axis B outwards together with the carriages 50. The outward movement of the carriages 50 and the nut screws 80 compresses springs 86 and 95.

In condizioni di riposo, cioè in assenza di forza di frenatura, i cuscinetti di spinta 58 sono impegnati nelle porzioni cilindriche delle superfici a camma 72, che hanno un raggio pari al raggio dei cuscinetti di spinta 58. Appena l'organo flottante 56 si muove verso il basso sotto l'azione della forza di frenatura i rulli di spinta 58 si disimpegnano dai tratti cilindrici delle superfici a camma 72 e impegnano i rispettivi tratti inclinati. Il disimpegno dei rulli di spinta 58 dalle superfici cilindriche delle superfici a camma 72 rende particolarmente rapido il movimento dei carrelli 50 nella fase iniziale della corsa verso l'esterno e migliora la compattezza del corpo dell'attuatore freno 12. In rest conditions, i.e. in the absence of braking force, the thrust bearings 58 are engaged in the cylindrical portions of the cam surfaces 72, which have a radius equal to the radius of the thrust bearings 58. As soon as the floating member 56 moves downwards, under the action of the braking force, the thrust rollers 58 disengage from the cylindrical portions of the cam surfaces 72 and engage the respective inclined portions. The disengagement of the thrust rollers 58 from the cylindrical surfaces of the cam surfaces 72 makes the movement of the carriages 50 particularly rapid in the initial phase of the outward stroke and improves the compactness of the body of the brake actuator 12.

Con riferimento alla figura 6, durante l'applicazione della forza di frenatura l'organo flottante 56 è libero di oscillare attorno all'asse D. Nella figura 6 l’organo flottante 56 è stato illustrato in una posizione ruotata di un angolo α rispetto ad una posizione di riposo. With reference to Figure 6, during the application of the braking force the floating member 56 is free to oscillate around the axis D. In Figure 6 the floating member 56 has been shown in a position rotated by an angle α with respect to a resting position.

L'oscillazione dell'organo flottante 56 attorno all'asse D moltiplica la corsa del carrello 50 sul lato più cedevole. La moltiplicazione della corsa del carrello situato sul lato più cedevole è ulteriormente incrementata per il fatto che l'asse D attorno al quale oscilla il corpo flottante 56 è situato più in basso rispetto agli assi di rotazione C dei cuscinetti di spinta 58. Il fatto che l'asse D è situato più in basso rispetto agli assi di rotazione C dei cuscinetti di spinta 58 aumenta anche la stabilità della trasmissione di forza. The oscillation of the floating member 56 around the axis D multiplies the stroke of the carriage 50 on the most yielding side. The multiplication of the stroke of the carriage located on the most compliant side is further increased by the fact that the axis D around which the floating body 56 swings is located lower than the axes of rotation C of the thrust bearings 58. The fact that the axis D is located lower than the axes of rotation C of the thrust bearings 58 also increases the stability of the power transmission.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione così come definito dalle rivendicazioni che seguono. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the details of construction and the embodiments may be widely varied with respect to those described and illustrated without thereby departing from the scope of the invention as defined by the following claims.

Claims (9)

RIVENDICAZIONI 1. Attuatore freno per veicoli ferroviari, comprendente: - un corpo principale (22) avente una camera di frenatura (32), - un pistone di frenatura di servizio (28) mobile rispetto al corpo principale (22) lungo un asse longitudinale (A), - una coppia di leve (14) articolate al corpo principale (22) e portanti rispettive pastiglie di frenatura (18), - un meccanismo di trasmissione (46) includente un corpo ausiliario (48), una coppia di elementi di spinta (52) articolati a dette leve (14), una coppia di carrelli (50) mobili rispetto al corpo ausiliario (48) lungo una direzione trasversale (B) ortogonale a detto asse longitudinale (A), e una coppia di recuperatori di giochi (74) ciascuno dei quali è disposto fra un rispettivo carrello (50) e un rispettivo elemento di spinta (52), caratterizzato dal fatto che il meccanismo di trasmissione (46) comprende un organo flottante (56) libero di oscillare rispetto al pistone di frenatura di servizio (28) attorno ad un asse (D) ortogonale rispetto a detto asse longitudinale (A) e a detto asse trasversale (B), in cui l'organo flottante (56) porta una prima e una seconda coppia di cuscinetti di spinta (58) che cooperano con superfici a camma (72) di detti carrelli (50). CLAIMS 1. Brake actuator for railway vehicles, comprising: - a main body (22) having a braking chamber (32), - a service braking piston (28) movable with respect to the main body (22) along a longitudinal axis (A), - a pair of levers (14) articulated to the main body (22) and carrying respective braking pads (18), - a transmission mechanism (46) including an auxiliary body (48), a pair of thrust elements (52) articulated to said levers (14), a pair of carriages (50) movable with respect to the auxiliary body (48) along a transverse direction (B) orthogonal to said longitudinal axis (A), and a pair of play recuperators (74) each of which is arranged between a respective carriage (50) and a respective thrust element (52), characterized in that the transmission mechanism (46) comprises a floating member (56) free to oscillate with respect to the service braking piston (28) around an axis (D) orthogonal with respect to said longitudinal axis (A) and to said axis transverse (B), in which the floating member (56) carries a first and a second pair of thrust bearings (58) which cooperate with cam surfaces (72) of said carriages (50). 2. Attuatore freno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende una coppia di puntoni di spinta (62) fissi rispetto a detto pistone di frenatura di servizio (28) e impegnanti rispettive sedi a forma di V (64) del corpo flottante (56). 2. Brake actuator according to claim 1, characterized in that it comprises a pair of thrust struts (62) fixed with respect to said service braking piston (28) and engaging respective V-shaped seats (64) of the floating body ( 56). 3. Attuatore freno secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto corpo principale (22) comprende una coppia di guide longitudinali (70) impegnate da detti puntoni di spinta (62). 3. Brake actuator according to claim 2, characterized in that said main body (22) comprises a pair of longitudinal guides (70) engaged by said thrust struts (62). 4. Attuatore freno secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti puntoni di spinta (62) e dette sedi (64) hanno rispettive estremità cilindriche (66, 68) a contatto fra loro lungo un asse (D) ortogonale rispetto a detto asse longitudinale (A) e a detto asse trasversale (B). 4. Brake actuator according to claim 2, characterized in that said thrust struts (62) and said seats (64) have respective cylindrical ends (66, 68) in contact with each other along an axis (D) orthogonal with respect to said axis longitudinal (A) and to said transverse axis (B). 5. Attuatore freno secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto asse (D) è spostato più in basso rispetto agli assi di rotazione (C) di detti rulli di spinta (58) con riferimento alla direzione della forza di frenatura. 5. Brake actuator according to claim 4, characterized in that said axis (D) is moved lower than the rotation axes (C) of said thrust rollers (58) with reference to the direction of the braking force. 6. Attuatore freno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette superfici a camma (72) comprendono ciascuna un tratto cilindrico con raggio pari al raggio di curvatura di detti rulli di spinta (58) adiacente a un tratto inclinato. 6. Brake actuator according to claim 1, characterized in that said cam surfaces (72) each comprise a cylindrical portion with a radius equal to the radius of curvature of said thrust rollers (58) adjacent to an inclined portion. 7. Attuatore freno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti recuperatori di gioco (74) comprende una madrevite (80) che impegna una porzione filettata (78) di un rispettivo elemento di spinta (52), detta madrevite (80) avendo una superficie sferica (82) che coopera con una prima superficie sferica (84) e una seconda superficie sferica (86) di un rispettivo carrello (50). 7. Brake actuator according to claim 1, characterized in that each of said play regulators (74) comprises a nut screw (80) which engages a threaded portion (78) of a respective thrust element (52), said nut screw (80) ) having a spherical surface (82) which cooperates with a first spherical surface (84) and a second spherical surface (86) of a respective carriage (50). 8. Attuatore freno secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette madreviti (80) è compressa assialmente fra due molle (90, 95) agenti su rispettivi cuscinetti reggi-spinta (94, 104). 8. Brake actuator according to claim 7, characterized in that each of said nut screws (80) is axially compressed between two springs (90, 95) acting on respective thrust bearings (94, 104). 9. Attuatore freno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti elementi di spinta (52) cooperano con un’unica molla (88) tendente a spingere detti elementi di spinta (52) verso l’esterno.9. Brake actuator according to claim 1, characterized by the fact that said thrust elements (52) cooperate with a single spring (88) tending to push said thrust elements (52) outwards.