Procédé pour uniformiser l'usure du bandage d'une roue de véhicule ferroviaire et semelle de frein mettant en aeuvre ce procédé Le bandage des roues ferroviaires comporte géné ralement une surface extérieure tronconique de faible pente dont les limites marginales correspondent du côté de plus faible diamètre au flanc du bandage et du côté de grand diamètre, à un boudin formé en saillie sur ledit bandage. Dans sa zone médiane, cette surface extérieure tronconique présente un chemin de roulement qui cor respond à la zone le plus souvent en contact avec le rail correspondant.
Sous les actions conjuguées de ce rail et de la semelle de frein coopérante, le bandage de roue considéré s'use et l'expérience montre que cette usure n'est pas uni forme.
Dans le cas où la semelle de frein est métallique, en fonte par exemple, l'usure du bandage se manifeste par le fait que les génératrices de la surface extérieure tron conique qui, à l'origine sont droites et en faible pente, s'incurvent de la zone médiane vers les zones marginales.
Dans le cas où la semelle de frein est en matière composite, on constate que l'usure du bandage de roue est sensiblement constante en regard du chemin de rou lement précité (les génératrices du chemin de roulement restant sensiblement parallèles à ce qu'elles étaient ini tialement) et en tout cas moindre que sur les côtés dudit chemin de roulement qui présentent de véritables sillons. Ces derniers peuvent atteindre plusieurs millimètres de profondeur après quelques dizaines de milliers de kilo mètres de parcours et il apparaît en outre sur le flanc de plus petit diamètre du bandage un bourrelet dû au fluage du métal pendant que le sillon le plus proche se creuse.
A titre d'information, on sait que les semelles de freins en matière composite comprennent notamment une matière souple et résiliente telle que du caoutchouc, des résines polymérisables, des fibres ignifuges, d'amiante par exemple, et des charges constituées en particulier par des copeaux métalliques. Il est bien évident que dans un cas comme dans l'au tre, il y a avantage à uniformiser l'usure du bandage de roue, de façon que les génératrices de la surface exté rieure tronconique de ce bandage restent sensiblement parallèles à elles-mêmes,
sinon on est obligé de réusiner ledit bandage ou de le mettre au rebut bien avant que sa durée d'utilisation optimale soit atteinte.
Il existe des semelles de freins en matière composite dont la conformation est établie dans le but justement d'uniformiser l'usure du bandage de roue. Ces semelles sont monolithes et présentent une section transversale trapézoïdale. Il en résulte qu'à un instant donné, la sur face frottante de la semelle considérée présente des lignes de contact longitudinales (avec les directrices circulaires du bandage de roue) dont la longueur est constante, mais qu'au cours de l'usure de ladite semelle de frein,
l'aire de cette surface frottante augmente de façon qu'ap paraissent de nouvelles lignes de contact avec les direc trices du bandage en marge de celles qui existaient à l'instant précédent. Tout d'abord, cette conformation particulière de la semelle de frein ne donne pas entière satisfaction puisque l'usure du bandage de roue n'est pas aussi uniforme qu'il conviendrait. De plus, ce qui est beaucoup plus grave, la surface frottante étant variable dans le temps avec l'usure de la semelle, la pression spécifique appliquée sur le bandage de roue par cette semelle, pour une pression de freinage déterminée, varie également dans le temps.
Dès lors, l'usure de ladite semelle a pour effet d'engendrer une variation perma nente des performances de freinage, de telle sorte que le conducteur d'un train ne peut pas prévoir l'effet qu'il obtiendra en dosant le freinage à partir du robinet de mécanicien, compte tenu de la composition du train, de son chargement et des circuits en service.
La présente invention a pour but d'uniformiser de façon presque parfaite l'usure du bandage d'une roue de véhicule ferroviaire, tout en remédiant à l'inconvénient précité de la semelle de frein connue.
Ce but est atteint en créant un procédé selon lequel, conformément à l'invention, on utilise des semelles de frein présentant une surface frottante dont les lignes de contact avec les directrices circulaires du bandage de la roue ont une longueur d'autant plus grande qu'elles sont situées en regard de parties du bandage s'usant habituel lement moins, ces semelles étant telles que l'aire de cette surface frottante soit maintenue pratiquement constante dans le temps au cours de l'usure de la semelle consi dérée.
Dans ces conditions, la surface frottante de la semelle est constante dans le temps, mais elle est plus impor tante au droit des zones du bandage de roue qui s'usent le plus qu'au droit de celles qui s'usent le moins.
Dans le cas de l'utilisation d'une semelle de frein en matière composite, la longueur des lignes de contact pré citées de la surface frottapte de cette semelle est sensi blement constante dans la zone médiane au droit du chemin de roulement et progressivement décroissante vers l'extérieur dans les zones marginales.
Dans le cas de l'utilisation d'une semelle de frein métallique, la longueur des lignes de contact précitées de la surface frottante de ladite semelle est, dans la zone médiane, progressivement croissante de l'axe vers les côtés, et devient sensiblement constante au droit des par ties marginales du chemin de roulement.
La présente invention a également pour objet une semelle de frein pour la mise en oeuvre du procédé d'ob jet de l'invention, solidaire d'une armature de liaison et présentant la forme générale d'un parallélépipède rec tangle dont au moins l'une des grandes faces est incur vée en cylindre pour constituer la surface frottante, cette semelle étant caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un évidement débouchant sur la surface frottante,
s'étendant sur une partie au moins de l'épaisseur et dont les génératrices de paroi sont parallèles à celles de la tranche de ladite semelle.
De préférence le bord du ou des évidements est in curvé dans le sens transversal sur une partie au moins de son étendue pour faire varier progressivement la lon gueur des lignes longitudinales de contact de la surface frottante.
La semelle peut être monolithe ou bien constituée par au moins deux éléments fixés, de façon connue, sur l'armature et séparés par une fente transversale.
Dans le cas où la semelle est de nature composite, elle comporte au moins deux évidements marginaux s'étendant de part et d'autre d'une bande longitudinale médiane normalement située en regard du chemin de roulement du bandage de roue, ces évidements débou chant sur les tranches longitudinales de ladite semelle.
Par contre, dans le cas où la semelle est métallique, elle comporte au moins un évidement longitudinal mé dian séparant en partie deux bandes marginales pleines.
De toute façon, quel que soit le cas, chaque évide ment peut déboucher, à son extrémité opposée à celle qui est incurvée, sur la tranche transversale correspon dante de la semelle, ou bien sur la fente transversale correspondante précitée.
Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, sur le dessin annexé.
Sur ce dessin les fig. 1 et la sont des élévations partielles d'un bandage de roue de véhicule ferroviaire, montrant en traits mixtes le profil d'origine de ce bandage et en trait plein ledit profil après usure, lorsque le bandage précité coopère respectivement avec une semelle de frein com posite et une semelle de frein métallique ; la fig. 2 est une vue en plan prise du côté de la sur face frottante et illustrant une première forme de réali sation d'une semelle de frein en matière composite con forme à l'invention;
la fig. 3 est une élévation latérale prise suivant la flèche F3 de la fig. 2 ; la fig. 4 est une vue analogue à la fig. 2, illustrant une première forme de réalisation d'une semelle de frein métallique conforme à l'invention;
les fig. 5, 6 et 7 sont des vues analogues à la fig. 2 représentant d'autres formes de réalisation de la semelle de frein en matière composite, formes dont les caracté ristiques sont applicables également à la semelle de frein métallique illustrée par la fig. 4.
Sur les fig. 1 et la représentant un bandage de roue ferroviaire, 1 désigne le boudin périphérique, 2 la sur face tronconique extérieure et 3 le flanc de plus petit diamètre. Sous les actions conjuguées du rail et de la semelle de frein coopérante, le bandage de roue s'use, mais le profil de la zone usée diffère suivant que la semelle de frein est en matière composite (fi,-.<B>1)</B> ou qu'elle est de nature métallique (fig. la).
Dans le premier cas illustré par la fig. 1, l'usure du chemin de roulement 4 du bandage de roue est sensi blement uniforme puisque les génératrices de ce chemin restent approximativement parallèles à elles-mêmes et à celles de la surface extérieure tronconique 2 dans son état initial. Mais il apparaît de part et d'autre du chemin de roulement 4 des sillons 5 et 6 relativement profonds (plusieurs millimètres par exemple après un parcours de quelques dizaines de milliers de kilomètres). De plus, la formation du sillon 6 s'accompagne d'un fluage du métal du bandage qui donne naissance sur le flanc droit à un bourrelet saillant 7.
Dans le deuxième cas illustré par la fig. la, le profil 8 de la surface extérieure usée du bandage est incurvé et montre, par rapport aux génératrices de la surface 2 d'origine, que l'usur est plus accentuée dans la zone médiane que dans les zones marginales et qu'elle décroît progressivement de l'axe médian du chemin de roule ment vers les côtés.
Ainsi que cela ressort des fig. 2 et 3, la semelle de frein présente la forme générale d'un parallélépipède rectangle dont la plus grande face extérieure est incurvée en cylindre au même rayon que le bandage de roue, afin de constituer la surface frottante 9 de cette semelle.
Ladite semelle est rendue solidaire, par l'intermédiaire d'une couche de liaison 10, connue en soi, d'une arma ture métallique 11 également connue qui est destinée à être fixée, avec une certaine liberté de mouvement, sur un porte-semelle non représenté, au moyen d'une cla vette traversant des passages de ce porte-semelle et des trous 12 d'un renflement médian transversal 13 de ladite armature.
La semelle, quelle que soit sa nature, peut être mono lithe, comme cela est représenté en 14 sur la fig. 5 ou en 15 sur la fig. 4. Elle peut aussi être réalisée en deux éléments distincts 16 et 17 (fig. 2, 3 et 7) rendus solidai res des ailes de l'armature reliées par le renflement 13.
Dans ce cas, les éléments 16 et 17 sont séparés l'un de l'autre par une fente médiane transversale 18 exempte de toute matière jusqu'à l'armature. La semelle peut encore être prévue en trois éléments : deux extrêmes 19, 20 et un médian 21 séparés par des fentes transversales 22 et 23 analogues à la fente 18 (fig. 6). Cette semelle peut enfin comporter davantage d'éléments, mais en tout cas, tous ceux-ci sont rendus solidaires de l'armature 11.
Il importe que la semelle comporte au moins un évi dement s'étendant sur une partie au moins de l'épaisseur et débouchant sur la surface frottante 9.
La répartition de ce ou ces évidements dans le sens transversal dépend de la nature de la semelle.
En effet, si cette semelle est de nature composite (semelle 14 de la fig. 5 par exemple), les évidements 24 et 25 sont ménagés de part et d'autre d'une bande longi tudinale médiane 26 normalement placée en regard du chemin de roulement 4 du bandage de roue (fig. 1).
Dans ces conditions, les lignes longitudinales de contact 27 (avec les directrices circulaires du chemin de roulement 4) situées dans la bande médiane 26 de la surface frot- tante 9 de la semelle, ont une longueur constante, tan dis que les lignes de contact 28 et 29 (avec les directrices circulaires des parties de la surface 2 du bandage de roue se trouvant de part et d'autre du chemin de roulement 4) situées dans les bandes longitudinales marginales de la surface frottante 9, dans lesquelles sont ménagés les évi dements 24 et 25, ont une longueur inférieure à celle des lignes de contact 26.
Autrement dit, l'aire de la surface frottante 9 est plus importante au droit du chemin de roulement 4 que sur les côtés latéraux de ce chemin, ce qui revient à dire que les surfaces longitudinales élémen taires sont d'autant plus grandes qu'elles sont situées en regard de parties de la roue s'usant moins.
Par ailleurs, le bord des évidements 24 et 25 est incurvé dans le sens transversal sur une partie au moins de son étendue, ce qui permet de faire varier progressi vement la longueur des lignes de contact 28 et 29. Dans l'exemple représenté, ce sont les extrémités 24.1 et 24.2, 25.1 et 25.2 du bord des évidements 24 et 25, respecti vement qui sont incurvées.
Enfin, les génératrices des parois qui limitent les évidements 24 et 25 sont parallèles à celles de la tran che (à directrice sensiblement rectangulaire) de ladite semelle. Par suite, l'aire de la surface frottante 9 reste constante dans le temps, quelle que soit l'usure de la semelle.
Les évidements 24 et 25 s'étendent de préférence sur une partie seulement de l'épaisseur de la semelle, de sorte qu'il subsiste de celle-ci des lèvres 30 et 31 rendues solidaires, par l'intermédiaire de la couche 10, de l'arma ture 11.
Les évidements 24 et 25 débouchent avantageuse ment sur les tranches longitudinales 14.1 et 14.2 de la semelle 14.
La répartition des évidements exposés ci-dessus, en se référant à la fig. 5, se rapporte au cas où la semelle est de nature composite. Cette répartition est différente si ladite semelle est métallique. En effet, comme le mon tre la fig. 4, la semelle métallique 15 comporte un évi dement longitudinal médian 32 séparant en partie deux bandes marginales pleines 33 et 34. Dans ces bandes marginales la longueur des lignes de contact 35 et 36 est constante.
Par contre, la longueur des lignes de con tact 37 situées dans la partie restante de la surface frot- tante 9 (partie dans laquelle l'évidement 32 est ménagé), est inférieure à celle des lignes précitées 35 et 36. Autre ment dit, si l'on se réfère à la fig. la montrant le profil d'usure habituel des bandages de roue, on constate que la longueur des lignes de contact 35 à 37 est d'autant plus grande que ces lignes sont situées en regard de par ties du bandage s'usant habituellement moins.
Si la répartition transversale du ou des évidements s'inverse suivant que la semelle est de nature composite ou de nature métallique, c'est que les profils d'usure habituels des bandages de roue sont également inverses (fig. 1 et 1 a).
Dans le cas des semelles métalliques (fig. 4) le bord de l'évidement 32 est, comme dans le cas précédent (fig. 5), incurvé dans le sens transversal sur une partie au moins de son étendue pour faire varier progressive ment la longueur des lignes longitudinales de contact 35 à 37 de la surface frottante 9. Dans l'exemple représenté, le bord de l'évidement est incurvé seulement à ses extré mités 32.1 et 32.2.
Par ailleurs, toujours comme dans le cas précédent, les génératrices de la paroi limitant l'évidement 32 sont parallèles à celles de la tranche (à directrice sensible ment rectangulaire) de la semelle 15, de sorte que l'aire de la surface frottante 9 reste constante et égale à elle même dans le temps quelle que soit l'usure. De plus, cette paroi de l'évidement 32 s'étend de préférence sur une partie seulement de l'épaisseur de la semelle 15.
Dans ce qui précède, les évidements ont été différen ciés dans leur répartition transversale. suivant qu'ils sont prévus pour une semelle de nature composite (fig. 5) ou pour une semelle de nature métallique (fig. 4). Leurs caractéristiques ont été définies pour une semelle mono lithe, mais il est bien évident qu'elles s'appliquent dans les autres cas où la semelle est en deux éléments 16, 17, trois éléments 19, 20, 21 ou davantage.
Si la semelle est en deux éléments 16, 17, les évide ments 30 et 31 sont disposés symétriquement par rap port à l'axe transversal médian 38 et chacune de leurs moitiés peut déboucher, soit dans la fente 18 séparant les deux éléments (fig. 2), soit sur la tranche transver sale extrême de l'élément correspondant 16.3 (fig. 7). Il en est de même à propos de l'évidement 32, si la semelle 15 est en deux éléments.
Si la semelle est en trois éléments 19 à 21 (fig. 6), les évidements 30 et 31 peuvent être répartis dans les éléments extrêmes 19 et 20 de la même manière que définie à propos des fig. 2 et 7. Ces évidements peuvent en outre être ménagés dans l'élément intermédiaire 21 sur tout ou partie de la longueur de ce dernier. II en est de même de l'évidement 32, si la semelle en trois élé ments, au lieu d'être en matière composite comme illus tré par la fig. 6 est en métal.
En outre, dans le cas où la semelle est en matière composite, on note que la pression unitaire de freinage étant constante sur toute la section, l'effort de freinage sur la bande adjacente au chemin de roulement 4 du bandage de roue, du côté opposé au boudin 1, se trouve sensiblement réduit du fait de la présence de l'évidement 31, par rapport à ce qu'il est dans le cas de semelles de forme classique. Cette disposition atténue donc la ten dance au refoulement latéral du métal sur le flanc 3, refoulement qui, lorsqu'il atteint une certaine valeur, nécessite l'usinage des bandages.
Enfin, la présence sous le fond des évidements 30 à 32 d'une lèvre de matière suffisamment épaisse, permet de conserver une bonne rigidité à la semelle et une bonne adhésion entre la partie frottante et l'armature métallique.
Method for leveling the wear of the tire of a rail vehicle wheel and brake shoe using this method The tire of railway wheels generally comprises a tapered outer surface of low slope, the marginal limits of which correspond to the side with the smallest diameter on the side of the tire and on the side of large diameter, to a roll formed projecting on said tire. In its middle zone, this frustoconical outer surface has a raceway which corresponds to the zone most often in contact with the corresponding rail.
Under the combined actions of this rail and the cooperating brake shoe, the tire tire considered wears out and experience shows that this wear is not uniform.
In the case where the brake shoe is metallic, made of cast iron for example, the wear of the tire is manifested by the fact that the generatrices of the tapered outer surface which, originally are straight and sloping, s' curve from the middle zone to the marginal zones.
In the case where the brake shoe is made of a composite material, it can be seen that the wear of the wheel tire is substantially constant with respect to the aforementioned rolling path (the generatrices of the rolling track remaining substantially parallel to what they were. initially) and in any case less than on the sides of said raceway which have real grooves. The latter can reach several millimeters in depth after a few tens of thousands of kilo meters of travel and there also appears on the smaller diameter side of the tire a bead due to the creep of the metal while the nearest furrow is widening.
By way of information, it is known that brake shoes made of composite material include in particular a flexible and resilient material such as rubber, polymerizable resins, flame-retardant fibers, asbestos for example, and fillers consisting in particular of metal shavings. It is obvious that in one case as in the other, there is an advantage in making the wear of the wheel tire uniform, so that the generatrices of the frustoconical outer surface of this tire remain substantially parallel to themselves. ,
otherwise one is obliged to remachine said tire or to discard it well before its optimal duration of use is reached.
There are brake blocks made of composite material, the conformation of which is established for the very purpose of standardizing the wear of the wheel tire. These soles are monolithic and have a trapezoidal cross section. As a result, at a given instant, the rubbing surface of the sole considered has longitudinal contact lines (with the circular guide lines of the wheel tire) whose length is constant, but that during the wear of said brake shoe,
the area of this rubbing surface increases so that new lines of contact with the guidelines of the tire appear on the margins of those which existed at the previous instant. First of all, this particular conformation of the brake shoe is not entirely satisfactory since the wear of the wheel tire is not as uniform as should be. In addition, which is much more serious, the friction surface being variable over time with the wear of the sole, the specific pressure applied to the wheel tire by this sole, for a determined braking pressure, also varies in the time.
Consequently, the wear of said sole has the effect of generating a permanent variation in braking performance, such that the driver of a train cannot predict the effect that he will obtain by adjusting the braking to from the engineer cock, taking into account the composition of the train, its load and the circuits in service.
The object of the present invention is to make the wear of the tire of a rail vehicle wheel almost perfectly uniform, while overcoming the aforementioned drawback of the known brake shoe.
This object is achieved by creating a method according to which, according to the invention, use is made of brake shoes having a friction surface, the contact lines of which with the circular guide lines of the tire of the wheel have a length which is all the greater as 'they are located opposite parts of the tire which usually wear less, these soles being such that the area of this rubbing surface is kept practically constant over time during the wear of the sole in question.
Under these conditions, the rubbing surface of the sole is constant over time, but it is greater at the areas of the wheel tire which wear the most than at those which wear the least.
In the case of the use of a composite brake shoe, the length of the aforementioned contact lines of the rubbing surface of this shoe is sensibly constant in the median zone to the right of the raceway and gradually decreasing towards outdoors in marginal areas.
In the case of the use of a metal brake shoe, the length of the aforementioned contact lines of the friction surface of said shoe is, in the middle zone, progressively increasing from the axis towards the sides, and becomes substantially constant. to the right of the marginal parts of the raceway.
The present invention also relates to a brake shoe for the implementation of the object method of the invention, integral with a connecting frame and having the general shape of a rectangular parallelepiped of which at least the one of the large faces is curved into a cylinder to constitute the rubbing surface, this sole being characterized in that it comprises at least one recess opening onto the rubbing surface,
extending over at least part of the thickness and the wall generatrices of which are parallel to those of the edge of said sole.
Preferably the edge of the recess (s) is curved in the transverse direction over at least part of its extent in order to gradually vary the length of the longitudinal lines of contact of the rubbing surface.
The sole may be monolithic or else constituted by at least two elements fixed, in a known manner, on the frame and separated by a transverse slot.
In the case where the sole is of a composite nature, it comprises at least two marginal recesses extending on either side of a median longitudinal strip normally located opposite the tread of the wheel tire, these recesses opening out. on the longitudinal edges of said sole.
On the other hand, in the case where the sole is metallic, it comprises at least one median longitudinal recess partially separating two solid marginal bands.
In any event, whatever the case, each recess may open, at its end opposite to that which is curved, on the corresponding transverse section of the sole, or else on the aforementioned corresponding transverse slot.
Embodiments of the subject of the invention are shown, by way of nonlimiting examples, in the accompanying drawing.
In this drawing, figs. 1 and 1a are partial elevations of a rail vehicle wheel tire, showing in phantom lines the original profile of this tire and in solid lines said profile after wear, when the aforementioned tire cooperates respectively with a brake shoe com posite and a metal brake shoe; fig. 2 is a plan view taken from the side of the rubbing surface and illustrating a first embodiment of a brake shoe made of composite material in accordance with the invention;
fig. 3 is a side elevation taken along the arrow F3 of FIG. 2; fig. 4 is a view similar to FIG. 2, illustrating a first embodiment of a metal brake shoe according to the invention;
figs. 5, 6 and 7 are views similar to FIG. 2 showing other embodiments of the brake shoe made of composite material, forms whose characteristics are also applicable to the metal brake shoe illustrated in FIG. 4.
In fig. 1 and 1 representing a railway wheel tire, 1 designates the peripheral flange, 2 la on the outer frustoconical face and 3 the sidewall of smaller diameter. Under the combined actions of the rail and the cooperating brake shoe, the wheel tire wears out, but the profile of the worn area differs depending on whether the brake shoe is made of composite material (fi, -. <B> 1) </B> or that it is metallic in nature (fig. La).
In the first case illustrated by FIG. 1, the wear of the raceway 4 of the wheel tire is substantially uniform since the generatrices of this path remain approximately parallel to themselves and to those of the frustoconical outer surface 2 in its initial state. But it appears on either side of the raceway 4 relatively deep grooves 5 and 6 (several millimeters for example after a journey of a few tens of thousands of kilometers). In addition, the formation of the groove 6 is accompanied by a flow of the metal of the tire which gives rise on the right side to a protruding bead 7.
In the second case illustrated by FIG. 1a, the profile 8 of the worn outer surface of the tire is curved and shows, compared to the generatrices of the original surface 2, that the wear is more accentuated in the middle zone than in the marginal zones and that it decreases gradually from the center line of the rolling path to the sides.
As can be seen from FIGS. 2 and 3, the brake shoe has the general shape of a rectangular parallelepiped, the largest outer face of which is curved into a cylinder at the same radius as the wheel tire, in order to constitute the friction surface 9 of this sole.
Said sole is made integral, by means of a connecting layer 10, known per se, of a metal armor 11 also known which is intended to be fixed, with a certain freedom of movement, on a sole holder. not shown, by means of a key passing through passages of this sole holder and holes 12 of a transverse median bulge 13 of said frame.
The sole, whatever its nature, can be mono lithe, as shown at 14 in FIG. 5 or at 15 in FIG. 4. It can also be made in two separate elements 16 and 17 (fig. 2, 3 and 7) made integral with the wings of the frame connected by the bulge 13.
In this case, the elements 16 and 17 are separated from each other by a transverse median slot 18 free of any material up to the frame. The sole can also be provided in three elements: two ends 19, 20 and a median 21 separated by transverse slots 22 and 23 similar to the slot 18 (FIG. 6). This sole can finally include more elements, but in any case, all of these are made integral with the frame 11.
It is important for the sole to include at least one recess extending over at least part of the thickness and opening onto the friction surface 9.
The distribution of this or these recesses in the transverse direction depends on the nature of the sole.
Indeed, if this sole is of a composite nature (sole 14 of FIG. 5 for example), the recesses 24 and 25 are made on either side of a median longitudinal strip 26 normally placed opposite the path of bearing 4 of the wheel tire (fig. 1).
Under these conditions, the longitudinal contact lines 27 (with the circular guidelines of the raceway 4) located in the median strip 26 of the rubbing surface 9 of the sole, have a constant length, tan say that the contact lines 28 and 29 (with the circular guides of the parts of the surface 2 of the wheel tire lying on either side of the raceway 4) located in the marginal longitudinal bands of the friction surface 9, in which the openings are formed. dements 24 and 25, have a length less than that of the contact lines 26.
In other words, the area of the rubbing surface 9 is greater to the right of the raceway 4 than on the lateral sides of this race, which amounts to saying that the elementary longitudinal surfaces are all the larger as they are located next to parts of the wheel that wear less.
Furthermore, the edge of the recesses 24 and 25 is curved in the transverse direction over at least part of its extent, which makes it possible to gradually vary the length of the contact lines 28 and 29. In the example shown, this are the ends 24.1 and 24.2, 25.1 and 25.2 of the edge of the recesses 24 and 25, respectively which are curved.
Finally, the generatrices of the walls which limit the recesses 24 and 25 are parallel to those of the slice (with a substantially rectangular directrix) of said sole. Consequently, the area of the rubbing surface 9 remains constant over time, regardless of the wear of the sole.
The recesses 24 and 25 preferably extend over only a part of the thickness of the sole, so that there remains of the latter lips 30 and 31 made integral, by means of the layer 10, of armament 11.
The recesses 24 and 25 advantageously open out on the longitudinal edges 14.1 and 14.2 of the sole 14.
The distribution of the recesses explained above, with reference to FIG. 5, relates to the case where the sole is of a composite nature. This distribution is different if said sole is metallic. Indeed, as shown in fig. 4, the metal sole 15 comprises a median longitudinal recess 32 partly separating two solid marginal bands 33 and 34. In these marginal bands the length of the contact lines 35 and 36 is constant.
On the other hand, the length of the contact lines 37 situated in the remaining part of the rubbing surface 9 (part in which the recess 32 is made) is less than that of the aforementioned lines 35 and 36. In other words, if one refers to fig. 1a showing the usual wear profile of the wheel tires, it can be seen that the length of the contact lines 35 to 37 is all the greater as these lines are situated opposite parts of the tire which are usually less worn.
If the transverse distribution of the recess (s) is reversed depending on whether the sole is of a composite nature or of a metallic nature, it is because the usual wear profiles of the wheel tires are also reversed (fig. 1 and 1 a).
In the case of metal soles (fig. 4) the edge of the recess 32 is, as in the previous case (fig. 5), curved in the transverse direction over at least part of its extent in order to gradually vary the width. length of the longitudinal contact lines 35 to 37 of the rubbing surface 9. In the example shown, the edge of the recess is curved only at its ends 32.1 and 32.2.
Furthermore, still as in the previous case, the generatrices of the wall limiting the recess 32 are parallel to those of the edge (with a substantially rectangular directrix) of the sole 15, so that the area of the rubbing surface 9 remains constant and equal to itself over time regardless of wear. In addition, this wall of the recess 32 preferably extends over only part of the thickness of the sole 15.
In the above, the recesses have been differentiated in their transverse distribution. depending on whether they are intended for a sole of a composite nature (fig. 5) or for a sole of a metallic nature (fig. 4). Their characteristics have been defined for a mono lithe sole, but it is obvious that they apply in the other cases where the sole is in two elements 16, 17, three elements 19, 20, 21 or more.
If the sole is in two elements 16, 17, the recesses 30 and 31 are arranged symmetrically with respect to the median transverse axis 38 and each of their halves can open out, either in the slot 18 separating the two elements (fig. 2), or on the extreme dirty transverse edge of the corresponding element 16.3 (fig. 7). The same applies to the recess 32, if the sole 15 is in two parts.
If the sole is in three elements 19 to 21 (FIG. 6), the recesses 30 and 31 can be distributed in the end elements 19 and 20 in the same way as defined with regard to FIGS. 2 and 7. These recesses can also be made in the intermediate element 21 over all or part of the length of the latter. The same is true of the recess 32, if the sole in three elements, instead of being made of composite material as shown in FIG. 6 is made of metal.
In addition, in the case where the sole is made of composite material, it is noted that the unit braking pressure being constant over the entire section, the braking force on the strip adjacent to the tread 4 of the wheel tire, on the side opposite the coil 1, is significantly reduced due to the presence of the recess 31, compared to what is in the case of soles of conventional shape. This arrangement therefore attenuates the tendency towards lateral displacement of the metal on the sidewall 3, which displacement, when it reaches a certain value, requires the machining of the tires.
Finally, the presence under the bottom of the recesses 30 to 32 of a lip of sufficiently thick material, makes it possible to maintain good rigidity to the sole and good adhesion between the friction part and the metal frame.