DES FREINS ET MOYENS D'ARRÊT

Pour ralentir la marche ou éviter les accidents.

l'ne des sj)écialités les plus fécondes où l'esprit d'invention se soit donné carrière, est incontestablement celle des Freins et des moyens d'arrêter plus ou moins instantanément les convois des chemins de fer.

Plus de oOO brevets ont été pris depuis trente ans, pour arriver à réaliser ce problème, — ce paradoxe mécanique, si l'on veut :

« Arrêter instantanément un train lancé à toute vitesse, sans causer de commotion « dangereuse pour les voyageurs. »

Posé dans ces termes absolus, on arrive évidemment à l'absurde — et les inventeurs qui se sont acharnés à trouver des moyens efficaces pour ïarrét instantané, n'ont pas songé que là est précisément le danger que l'on veut éviter, et qu'un choc, une collision, un accident, ne sont pas autre chose, en fin de compte, qu'un arrêt trop instantané : que ce soit le frein ou un obstacle extérieur qui le cause, les voyageurs, animés d'une vitesse de 10 ou 15 mètres par seconde, n'en sont pas moins jetés les uns sur les autres, ou broyés coutre les ]«rois des voitures, pendant que celles-ci, lancées à leur tour sur la tôte du train, passent à côté ou par-dessus la locomotive, devenue fixe.

Il y ,i là, en outre, une deuxième cause de danger, et nous ne croyons pas qu'on ait encore appelé l'attention sur ce point :

La vitesse d'un corps, lorsque ce corps est brusquement arrêté ou frappé, se transforme en chaleur, et de là une élévation de température subite — tellement considérable, dans certains cas, qu'on a vu des wagons s'enflammer, eu quelque sorte spontanément, comme si le feu y avait été mis, dans les grandes catastrophes où des trains entiers ont été heurtés à grande vitesse contre un obstacle relativement fixe.

En même temps, même dans les arrêts brusques moins violents, une grande chaleur se développe aussi, instantanément, dans les viscères des voyageurs : on a toujours attribué l'incendie des wagons à une cause accidentelle, comme l'étincelle d'un cigare, et les chaleurs d'estomac ont été prises pour une suite de la peur; mais nous sommes persuadé que le phénomène mécanique de la transformation de la vitesse en chaleur joue aussi un grand rôle dans les chocs des trains entre eux, et nous n'en voulons pour preuve que les systèmes d'arrêt basés sur l'emploi de la contre-vapeur, qui ne sont, au fond, qu'une application inverse du même principe.

Quoi qu'il en soit, on comprend qu'il serait impossible de développer ici les 2a0 ou 300 systèmes, à la rigueur admissibles, mais plus ou moins compliqués — plus ou moins coûteux, — plus ou moins inadmissibles dans un service rapide, qu'il a plu à l'imagination des inventeurs de jeter dans la circulation industrielle.

Pour les applications aux Chemins de fer Économique:', à petite vitesse, la question est d'ailleurs beaucoup plus simple : nous nous bornerons à indiquer les diverses combinaisons le plus récemment appliquées, pour agir par voie de pression et de frottement sur les roues des voitures, et, comme exemple, nous publions, PL 24, les divers types les plus simples appliqués au chemin de fer industriel de Lagny a Neufmoutiers (Seine-et- Marne), et à diverses autres lignes d'intérêt local.

Pour les freins plus compliqués (système Guérin perfectionné — freins pour grande

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vitesse, etc.), on en trouvera les descriptions détaillées dans notre Portefeuille économique des Machines.

Les wagons des tramways de Vienne ont aussi un système de freins très-simple, qui se manœuvre rapidement au moyen d'une manivelle verticale : ils agissent par un jeu do leviers horizontaux. On en verra la disposition sur la planche 23.

Dispositions nouvelles des freins Stilmant.

M. Stilmant construit, déjà depuis quelques années, un grand nombre de freins pour nos principales lignes de chemins de fer. Les divers types que nous avons reproduits sont ceux qui ont été le plus récemment modifiés et appliqués.

Le principe de ces freins consiste dans l'application d'un coin de serrage agissant par levier et vis, et dans l'entraînement des sabots par les roues pour obtenir un serrage suffisant. Une disposition particulière d'œils ménagés aux articulations des suspensions et des bielles permet l'entraînement des sabots par les roues qu'ils arrêtent. Ce frein agit aussi bien dans la marche en avant que dans la marche en arrière et se trouve, lorsqu'il est serré, complètement indépendant du châssis et des roues.

Les fig. i, 2 représentent l'élévation et le plan d'un frein appliqué à des wagons platesformes en usage sur la petite ligne de Lagny et autres à voie réduite (1 mètre entre rails généralement). Ce frein est d'une grande simplicité. Il n'agit que sur deux roues et, à la moindre impulsion au volant-manivelle, on peut arrêter sur des rampes qui dépassent 0m,0i par mètre dans un parcours très-restreint. Le mécanisme se compose d'une vis à volant-manivelle, logée dans une colonne verticale en fonte et faisant mouvoir un balancier qui agit directement sur le coin. L'une des roues sert de point d'appui à l'autre et réciproquement. Deux suspensions maintiennent les sabots. L'une d'elles sert de glissière au coin et l'autre soutient par son axe la bielle de pression. Un des sabots se rappelle au moyen d'un ressort et d'une queue taraudée qui l'éloigné à volonté; l'autre sabot se règle en desserrant le frein, à l'aide d'une tige fixée aux têtes des suspensions, près du balancier, laquelle permet de l'éloigner de la quantité voulue.

Le réglage du frein s'opère facilement par une chape dans laquelle passe la tige de pression des sabots et qui comporte des cales maintenues par une clavette. On retire ces cales, placées entre les bras de la chape, et on les met entre la tranche de celle-ci et l'embase de la bielle de pression, de manière à rallonger cette dernière. Cette disposition procure l'avantage de pouvoir user complètement les roues et les sabots. De plus, quand on remplace ces pièces usées par des neuves, on peut remettre les cales à' leur place primitive. Ce moyen est très-pratique et évite l'emploi de la vis, qui a de grands inconvénients pour le réglage des freins en général.

Poids : )o0 kilogrammes.

La flg. 7 représente le frein appliqué aux wagons ettenders de grandes ligues. Pour les grands écartements entre les essieux, on place le coin au milieu du wagon, et la pression, s'opère alors au moyen de deux bielles. Le réglage est le même que précédemment. On peut agir sur le coin, ainsi que l'indique le dessin, à l'aidé d'un grand levier mu par une vis à contrepoids, comme cela se fait aux voitures du Mord, ou bien encore avec une transmission allant a l'extrémité do la caisse, comme aux wagons de troisième classe. Pour faciliter le desserrage du frein, des œils sont ménagés, comme nous l'avons dit plus haut, dans les suspeusions des sabots et dans les glissières, afin de pouvoir opérer l'entraînement dans les deux sens du véhicule, dans une certaine limite, ce qui évite les trépidations quand le frein est serré. Les vis de commando de tous ces freins sont montées dans des crapaudines en acier trompé qui facilitent la manœuvre. On peut obtenir aisément 15,000 kilogrammes de pression en 3 à 4 secondes, avec un effort de 40 kilogrammes à la manivelle.

Quand les écartements d'essieux sont peu considérables, on applique le frein des 11g. 1

et 2 sur deux roues, avec simple tourillon pour le balancier; mais dans les grands wagons on l'applique, comme nous venons de le décrire, avec quatre sabots et un arbre de transmission.

Poids : 460 kilogrammes.

FRE1.N AUTOMOTEUR. — Fig. 8.

La fig. 8 représente un frein automoteur, c'est-à-dire agissant à la volonté du mécanicien. Ce frein doit exister sur toutes les voitures à voyageurs, si l'on veut arrêter un train dans un parcours de 150 à 200 mètres. M. Stilmant a chercbé quelle serait la puissance capable d'arrêter un wagon lancé à une vitesse de 00 kilomètres, et il a trouvé le moyen de produire la pression nécessaire à cet effet, sans jamais pouvoir la dépasser. Il y est arrivé en fixant une bielle de pression directement sur la tige du tampon et en plaçant sur cette tige des ressorts qui permettent toute la course du tampon sans devenir rigides avec la tige de pression. En pratique, quand on serre brusquement en tête, la pression devient grande sur la roue, puisque le tampon va à fond de course, par suie du frottement des roues sur le rail, occasionné par le serrage du frein de tender. Si, au contraire, on serre légèrement en tête, le frein agit peu, et il est ainsi un frein de service et de détresse. Un taquet que l'on accroche à la tige du tampon empêche le fonctionnement du frein dans les manœuvres de gare, et quand il est inutile de serrer le frein automoteur; mais aussitôt que le taquet est décroché de la tige du tampon, celui-ci, rendu libre, permet le fonctionnement du frein.

La seule chose qu'il y aurait à demander aux compagnies pour le bon fonctionnement de cet appareil, serait de déclancher tous les taquets quand un train est formé et de les remettre au repos quand on déforme le train. En agissant ainsi sur tous les véhicules, ce serait le moyen le plus simple et le plus sûr d'arrêter un train sans choc et dans le délai ■e plus court que puisse le permettre la pratique, puisque l'on peut augmenter ou diminuer il volonté la pression sur les roues.

Poids : 120 kilogrammes.

frein a main. — Fig. 10 et 11.

M. Stilmant a complété son travail sur l'arrêt des véhicules en général, tant pour les trains que pour les manœuvres de gare, en imaginant un frein à main simple et puissant. Il est facile de voir, par les fig. 10 et. 11, les dispositions de cet appareil. Le levier est d'un seul morceau et ne sert que de point d'appui à la bielle de pression du sabot. Un support fixé au châssis porte un axe qui passe dans le grand levier et lui sert de point d'articulation. Deux pièces excentrées réunissent le grand levier à la bielle de pression du sabot, et sont percées de trous disposés de manière à rallonger cette bielle pour permettre d'user complètement le sabot et la roue par un changement de position. Le sabot est suspendu par deux bielles pendantes fixées à un support boulonné au châssis. La crémaillère du grand levier est très-courte et permet, par conséquent, le passage dans les houillères, quais de gare, etc. La hauteur de cette crémaillère a pu être diminuée à cause delà disposition du frein, qui ne laisse aucun espace nuisible entre le sabot et l'extrémité du grand levier, puisque cette disposition n'exige ni arbre de transmission, ni carrés, ni clavettes, le frein agissant directement, sans intermédiaire.

Poids : 90 kilogrammes.

Les freins Stilmant sont appliqués aujourd'hui sur plusieurs lignes, notamment aux chemins du Nord, du Midi, de l'Est, de l'Ouest, de la Vendée, des Charentes, du Médoc, d'Orléans à Chàlon, de Barbezieux a Châteauncuf, de Seine-et-Marne, etc., etc.

En Belgique : au Grand-Central Belge, au Luxembourg et au Chemin de fer de l'Etat.

En Russie : au chemin de Livny.

En Espagne : à la ligne de Cordoue à Belmetz, et dans différentes mines.

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